Valoración del estatus de cinc y otros parámetros clínico-nutricionales relacionados, en paciente crítico con respuesta inflamatoria sistémica, con y sin Covid-19

Abstract

Introducción: El paciente crítico es altamente susceptible de presentar y/o desarrollar una deficiencia de Cinc (Zn) durante su estancia en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI), especialmente en aquellos casos en los que existe una condición inflamatoria generalizada. Sin embargo, la valoración del estatus de Zn sigue siendo un reto en la actualidad debido a la falta de biomarcadores fiables y, por tanto, se desconoce con exactitud su relación con otros parámetros clínico-nutricionales y su efecto sobre la evolución de estos pacientes. Objetivo: Valorar el estatus de Zn y parámetros clínico-nutricionales asociados, en paciente crítico con Síndrome de Respuesta Inflamatoria Sistémica (SIRS), con y sin COVID-19, a su ingreso en UCI, así como la evolución de dicho estatus durante su estancia. Metodología: Los pacientes fueron monitorizados desde su admisión en UCI hasta el séptimo día de estancia o hasta el tercer día (en el caso de pacientes con COVID-19). En los pacientes sin COVID-19, los niveles de minerales (Zn y Selenio (Se)) se analizaron en suero y eritrocito mediante Espectrometría de Absorción Atómica de Llama (FAAS), y la actividad de la Glutatión Peroxidasa (GPx), la Superóxido Dismutasa (SOD) y la Actividad Antioxidante Total (TAC) se midieron usando métodos colorimétricos. En los pacientes con COVID-19, se utilizaron muestras de suero para medir los niveles de minerales por Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS) y los niveles de Metalotioneínas (MTs) por voltametría diferencial de pulso. Los niveles totales de 25–hidroxivitamina D (25–OH–D) fueron determinados en ambos casos utilizando muestras de plasma mediante Cromatografía Líquida con Espectrometría de Masas (LC-MS/MS). Resultados: En pacientes sin COVID-19, los niveles de vitamina D estuvieron directamente asociados con las concentraciones de Zn eritrocitario tras una semana de estancia en UCI. Incrementos en los niveles de Se plasmático, cuyos niveles fueron bajos tanto al inicio y como al final, se asociaron con una mejor evolución en la escala de gravedad SOFA. La actividad de la GPx estuvo inversamente relacionada con la severidad al inicio, mientras que la actividad de la SOD se correlacionó directamente con la TAC. En pacientes con COVID-19, los niveles de 25–OH–D fueron bajos en todos los casos al inicio, disminuyendo durante la estancia en UCI. Los pacientes que no necesitaron ventilación mecánica invasiva presentaron niveles más altos de 25–OH–D2 al inicio y al final. Además, los cambios en los niveles de Zn tuvieron un efecto positivo sobre parámetros respiratorios (PaO2/FiO2 y frecuencia respiratoria). Los niveles de cobre (Cu) y MTs disminuyeron tras 3 días de estancia en UCI, estando inversamente relacionados los cambios en MTs con los cambios en Manganeso (Mn) y albúmina. Los niveles de hierro (Fe) y Zn mostraron tener un valor predictivo de la severidad y la mortalidad. Conclusión: En general, los resultados de la presente tesis doctoral indican un estatus deficiente de Zn así como de otros micronutrientes relacionados, tales como vitamina D, Fe, Cu, Se y Mn, los cuales estuvieron relacionados con distintos parámetros antioxidantes, clínicos y bioquímicos, sugiriendo que el restablecimiento de niveles adecuados de Zn y otros micronutrientes podrían tener un efecto beneficioso en estos pacientes.

Introduction: Critically ill patients are highly susceptible to present and/or develop Zinc (Zn) deficiency during Intensive Care Unit (ICU) stay, especially in generalized inflammatory conditions. However, the assessment of Zn status continues to be a challenge at the present time due to the lack of a reliable biomarker, and, therefore, its relationship with other clinical-biochemical parameters and its effect on patients’ evolution are not completely understood. Objective: To assess Zn status and related clinical-nutritional parameters in critically ill patients with Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS), with and without COVID-19, at admission and during ICU stay. Methodology: Patients were monitored from the first day of ICU admission until the seventh day of stay or the third day (in the case of patients with COVID-19). In patients without COVID-19, mineral levels (Zn and Selenium (Se)) were analyzed in serum and erythrocyte by flame atomic absorption spectrometry, and Glutathione Peroxidase (GPx) and Superoxide Dismutase (SOD) activity and the Total Antioxidant Capacity (TAC) were measured using kinetic colorimetric methods. In patients with COVID-19, mineral levels were assessed in serum samples by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS) and Methallothioneins (MTs) levels by differential pulse voltammetric. Total 25–hidroxyvitamin D (25–OH–D) levels were measured in plasma samples by liquid chromatography-tandem mass spectrometry in both cases. Results: In patients without COVID-19, vitamin D levels were directly associated with erythrocyte Zn concentration at follow-up. Increases in plasma Se levels, which were low both at admission and at follow-up, were associated with greater changes in SOFA score. GPx activity had inverse correlation to the severity scores at the baseline, while SOD activity was directly correlated to TAC. In patients with COVID-19, 25– OH–D levels were low in all cases at baseline, decreasing during ICU stay. Patients who did not need invasive mechanical ventilation presented higher levels of 25–OH–D2 at baseline and follow-up. Additionally, changes in Zn had a positive effect in respiratory parameters (PaO2/FiO2 and breath ratio). Levels of Copper (Cu) and MTs decreased after 3 days, being changes in MTs inversely related to changes in Manganese (Mn) and albumin. Iron (Fe) and Zn levels were shown to have a predictive value for mortality and severity. Conclusion: In general, the results of the present doctoral thesis indicate a deficient Zn status, as well as other micronutrients deficiencies as vitamin D, Fe, Cu, Se and Mn, which were related to different biochemical, clinical and antioxidant parameters, suggesting a possible beneficial effect of restoring proper levels of Zn and other micronutrients in these patients.