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Increased contribution by myofibrillar protein to whole-body protein breakdown according to severity of surgical stress

1996; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 10 Linguagem: Francês

10.1016/s0899-9007(96)00166-9

1873-1244

Tsuguhiko Tashiro, Hideo Yamamori, Kazuya Takagi, Yuichi Morishima, Nobuyuki Nakajima,

Enhanced Recovery After Surgery

A study was conducted to clarify the contribution by myofibrillar protein to whole-body protein breakdown in surgically stressed patients. Thirteen patients who underwent esophagectomy (group E) and 22 who underwent gastric or colorectal operation (group GC) were studied. Patients were all male and younger than 65 y old. Whole-body protein breakdown was determined using constant infusion of 15N-glycine. Urinary excretion of total catecholamines and 3-methylhistidine (3-MH) were measured. Amino acid composition of femoral arterial and venous blood was also analyzed. All the patients were fed exclusively by total parenteral nutrition providing 1.5 g protein and 40 kcal·kg−1·d−1 throughout the study. Whole-body protein breakdown increased significantly in group E (P < 0.01) and group GC (P < 0.05) on the 3rd postoperative day. The increase was significantly greater in group E than group GC (P < 0.01). Urinary excretion of 3-MH also increased significantly in group E (P < 0.01) and in group GC (P < 0.01) on the 3rd postoperative day. The increase was also greater in group E than group GC (P < 0.01). The ratio of urinary 3-MH excretion to whole-body breakdown protein (μmol/g), which is a indicator for the contribution of myofibrillar protein to the whole-body protein breakdown, increased significantly from 0.84 ± 0.30 of preoperative value to 1.79 ± 0.38 in group E (mean ± SD; P < 0.01) and 1.42 ± 0.18 in group GC (P < 0.05) on the 3rd postoperative day. This ratio was significantly higher in group E (P < 0.05). Furthermore, the ratio of myofibrillar to whole-body protein breakdown correlated significantly with urinary excretion of total catecholamines (r = 0.546; P < 0.01). Therefore, the contribution of myofibrillar protein to whole-body protein breakdown increased proportionately with the severity of surgical stress. On the other hand, femoral-arteriovenous differences of BCAA, Ala, Gln, Tyr, and Phe correlated significantly with the urinary excretion of 3-MH. These data suggest that skeletal muscle protein degradation is proportional to the breakdown of total myofibrillar proteins and both correlate with the severity of stress. From these data, it may be suggested that the contribution of skeletal muscle to whole-body protein catabolism is increased postoperatively, and that the increase is correlated with the severity of surgical stress. Hemos realizado un estudio para clarificar la contribución de las proteínas miofibrilares a la degradación proteica corporal total en pacientes con estrés quirúrgico. Se estudiaron 13 pacientes sometidos a esofagectomía (grupo E) y 22 con cirugía gástrica o colorectal (grupo GC). Todos eran varones y menores de 65 años. La degradación proteica corporal total se determinó mediante infusión constante de 15N- glicina. También se midió la excreción urinaria de catecolaminas totales y de 3- metilhistidina (3-MH), así como el aminograma de la sangre femoral arterial y venosa. Todos los pacientes fueron nutridos sólo con NPT (1.5 g de proteína y 40 Kcal/Kg/día) durante el estudio. La degradación proteica corporal total aumentó significativamente al 3° día del postoperatorio tanto en el grupo E (p<0.01) como en el grupo GC (p<0.05), pero el aumento fue mayor en el grupo E (p<0.01). La excreción de 3-MH también aumentó al 3° día en ambos grupos (p<0.01 en ambos), pero más en el grupo E (p<0.01). El cociente entre la excreción de 3-MH y la degradación proteica corporal total (lunol/g) , que es un indicador de la contribución de la proteína miofibrilar a degradación proteica total, aumentó de forma significativa de 0.84±0.30 a 1.79±0.38 en el grupo E (p<0.05) y a 1.42±0.18 en el grupo GC (p<0.05). Este cociente fue mayor en el grupo E (p<0.05). Además, el cociente entre la degradación proteica miofibrilar y corporal total se correlacionó de forma significativa con la excreción urinaria de catecolaminas totales (r=0.546, p<0.01). Así pues, la contribución de las proteínas miofibrilares a la degradación proteica corporal total aumenta proporcionalmente a la intensidad del estrés quirúrgico. Por otra parte, las diferencias arteriovenosas de BCAA, Ala, Gln, Tyr y Phe se correlacionaron significativamente con la excreción de 3-MH. Esto sugiere que la degradación de la proteína muscular es proporcional a la degradación miofibrilar y que ambas de correlacionan con la intensidad del estrés. De estos datos se puede sugerir que la contribución del músculo esquelético al catabolismo proteico corporal aumenta en el postoperatorio en relación directa a la intensidad del estrés quirúrgico. Cette étude a pour but d'évaluer la contribution des protéines myofibrillaires au catabolisme protéique du corps entier chez les patients soumis à un stress chirurgical. Treize patients ayant subi une oesophagectomie (groups E) et 22 patients de chirurgie gastrique ou colorectale (groupe GC) ont été étudiés. Les patients étaient tous des hommes igés de moins de 65 ans. Le catabolisme protéique du corps entier a été déterminé à l'aide dune perfusion constants de 15N-glycine. Les autres paramètres étudiés étaient lexcrétion urinaire de catécholamines et de 3-méthyl histidine (3-MH), et la concentration des acides aminés au niveau veineux et de l'artère fémorale. Le catabolisme protéique global était significativement augmenté dans le groupe E (p<0,01) et le groups GC (p<0,05). L'excrétion urinaire de 3-MH était également augmentée au troisième jour postopératoire dans lea deux groupes (p<0,01), de façon significativement plus importante dans le groupe E par rapport au groups GC (p<0,01). Au même jour, le rapport de l'excrétion urinaire de 3-MH au catabolisme protéique global (μmol/g), un reflet de la contribution des protéines myofibrillaires au catabolisme global, était significativement augmenté dans le groupe E (1,79±0,38 μmol/g, p<0,01) et le groups GC (1,42±0,18 μmol/g, p<0,05) par rapport aux valeurs de bases (0,84±0,30 umoUg). Ce rapport était significavement plus élevé daps le groups E par rapport au groupe GC (p<0,05). De plus, ce rapport était conélé avec l'excrétion urinaire des catécholamines (r=0,546, p<0,01). Cela indique que la contribution des protéines myofibrillaires au catabolisme global augmente proportionnellement avec l'intensité du stress chirurgical. Par ailleurs, lea différences ariério-veineuses fémorales des acides aminés à chaîne ramifiée, de l'alanine, de la glutamine, de la tyrosine et de la phénylalanine étaient corrélées à l'excrétion urinaire de 3-MH. Ces résultats suggèrent que la dégradation des protémes du muscle squelettique est proportionnelle au catabolisme protéique global, ces deux paramètres étant tous deux corrélés à la sévérité de l'agression. Cela permet de suggérer que la contribution du muscle dans le catabolisme protéique eat augmentée en postopératoire et que cette augmentation est corrélée à la sévérité du stress chirurgical.