>> TEMA: PROTEIN Foto: iStock photo .com Olika proteinbehov för friska och sjuka Minskad aptit och ett lågt proteinintag gör att muskulaturen bryts ner hos sjuka patienter. Inflammatoriska processer, som ofta finns med i sjukdomsbilden, bidrar till att den normala balansen av uppbyggande och nedbrytande processer får slagsida, och nedbrytningen – katabolismen – dominerar bilden. Vid sjukdom som medför lågt intag kombinerat med fysisk inaktivitet rekommenderas ett proteinintag på 1,2 gram per kilo kroppsvikt och dag, och vid samtidig inflammation upp till 1,5 per kilo kroppsvikt och dag. >> text: ingVar bosaEus, överläkare, Enheten för klinisk nutrition, Sahlgrenska Universitetssjukhuset, Göteborg. [email protected] P roteinbehovet hos en frisk individ definieras av FAO/ WHO/UNU (1) som den lägsta nivå som behövs för att kunna upprätthålla kvävebalans. Den rekommendation som ges är 0,75 gram per kilogram kroppsvikt och dag, baserad på ett genomsnittligt minimibehov på 0,6 gram per kilogram kroppsvikt och dag med tillägg av två standarddeviationers spridning för att täcka individuella variationer. De amerikanska rekommendationerna (2) är likartade, genomsnittligt behov anges till 0,65 gram per kilogram kroppsvikt och dag och rekommendationen till 0,83 gram per kilogram kroppsvikt och dag. Sjukdomsrelaterad undernäring Aptitlöshet Sjukdom Inflammation Katabolism Proteinrik nordisk kost Normalt intag av energi och mellan åtta och 10 energiprocent från protein motsvarar ett intag på 0,8 gram protein per kilogram kroppsvikt och dag. Det faktiska intaget av protein i Lågt intag Figur 1. Utveckling av sjukdomsrelaterad undernäring. Vävnadsnedbrytning » Nordisk Nutrition 1 • 2010 21 de nordiska länderna motsvarar mellan 14 och 18 procent av energiintaget, vilket ger cirka 70-90 gram per dag vid 2 000 kcal energiintag och betydligt mera vid högre energiintag. Med nordiska livsmedel och matvanor är det svårt att komma under tio energiprocent från protein. I de nordiska näringsrekommendationerna har man därför satt rekommenderat intag till mellan tio och 20 energiprocent, med riktmärket 15 energiprocent för planering av koster (3). Man anger också att vid låga energiintag (lägre än 6,5 MJ, motsvarande cirka 1 550 kcal per dag) kan en högre nivå än 15 energiprocent behövas för planering av koster. Vid alla värderingar av studier av kvävebalans förutsätts att mätningarna har gjorts vid samtidig energibalans och hos individer med måttlig fysisk aktivitet (1). Proteinbehov hos sjuka Sjukdom kan påverka förmågan och viljan att äta som vanligt, förmågan att röra sig normalt, och även påverka hur protein används och utnyttjas i kroppen. Alla dessa faktorer kan ha betydelse för möjligheterna att bevara ett normalt näringstillstånd. Om denna påverkan är tillräckligt stark och pågår under tillräckligt lång tid kommer kroppens innehåll av bland annat protein att minska, funktioner i många olika organ påverkas negativt, och det kliniska förloppet av den bakomliggande sjukdomen förvärras. Detta tillstånd benämns sjukdomsrelaterad undernäring och utvecklas genom två parallella processer (figur 1). Inflammation ökar proteinbehov Förloppet av sjukdomsrelaterad undernäring påverkas starkt av om sjukdomen medför en inflammationsreaktion eller inte. Om sjukdomstillståndet inte medför någon inflammation är den negativa energibalansen och muskelnedbrytningen huvudsakligen relaterad till att individen äter mindre och har en lägre fysisk aktivitet. 22 Nordisk Nutrition 1 • 2010 Foto: iStockphoto.com Sjukdom kan påverka förmågan och viljan att äta som vanligt, förmågan att röra sig normalt, och även påverka hur protein används och utnyttjas i kroppen. I denna situation anpassas ämnesomsättningen till svälttillståndet, med en sänkning av energiomsättningen i vila, medierat av neuroendokrina mekanismer som bland annat leder till sänkt hjärtfrekvens och i viss mån sänkt kroppstemperatur. Även beteende påverkas, med lägre spontan fysisk aktivitet och ofta sänkt stämningsläge. Det sker en omställning av proteinomsättningen med minskning av både syntes och nedbrytning. Det totala behovet påverkas därför inte väsentligt. När sjukdomstillståndet medför en inflammationsreaktion blir problemet mer komplext. Många tappar aptiten i varierande grad, vilket ytterligare bidrar till ett lägre födointag och negativ energibalans. Inflammationen ger också en förändrad metabolism, ofta kallad katabolism (nedbrytning av vävnad). En viktig skillnad i metabolism vid inflammation är att proteinnedbrytning i skelettmuskulatur aktiveras, huvudsakligen via ubiquitin-proteasom-systemet. Aminosyrorna från nedbrutet muskelprotein transpor- teras främst till lever och inre organ, för att användas som bränsle (via produktion av glukos) och bildning av så kallade akutfasproteiner. Proteinnedbrytningen i skelettmuskulaturen regleras i denna situation inte av födointaget på normalt sätt, utan fortsätter även om tillräckliga mängder energi tillförs. Inaktivitet är också en viktig faktor för nedbrytning av protein i skelettmuskulatur, och samverkar sannolikt med inflammation i den katabola processen. Balans kan inte alltid uppnås Vid sjukdom är det alltså inte alltid möjligt att upprätthålla balans i omsättningen av protein, och då är definitionen av proteinbehov för friska inte särskilt användbar. Under dessa förhållanden, alltså olika kombinationer av lågt intag, negativ energibalans, inaktivitet och inflammation kan proteinbehov i stället definieras som det intag som ger den lägsta nivån av katabolism, alltså den nivå som ger de minsta nettoförlusterna av protein under sjukdomsförloppet. >> TEMA: PROTEIN Tanken bakom detta är att även om proteinbalans på helkroppsnivå inte kan uppnås, så kan en ökad tillgänglighet av protein och/eller specifika aminosyror tänkas påverka både förluster och funktion i olika organsystem på ett gynnsamt sätt. Detta kan minska risken för utveckling av undernäring eller åtminstone bromsa upp förloppet. eller flera tidpunkter så kan förändringar i totalt energi- och proteininnehåll i kroppen beräknas, det vill säga vi kan mäta balansen utan att behöva göra svåra och resurskrävande bestämningar av intag och utgifter (5). Förhoppningsvis kommer detta i framtiden att leda till en ökad kunskap om energi- och proteinbehov i olika situationer. Resurskrävande studier Förbättrad diagnostik Det finns fortfarande relativt få studier om hur olika nivåer av proteintillförsel påverkar utvecklingen av sjukdomsrelaterad undernäring. De som finns talar för att en ökad mängd protein kan vara av värde, troligen upp till cirka 1,5 gram protein per kilogram kroppsvikt och dag (4). Att det finns så begränsat med forskningsdata om detta kan åtminstone delvis bero på att studier av proteinomsättning med traditionella tekniker som kvävebalans och mätningar av proteinsyntes (bildande av ny vävnad, t ex muskler) och nedbrytning är resurskrävande och ofta svåra att tillämpa i kliniska situationer. Det kan också vara svårt att hålla konstant energibalans under sjukdom, vilket i sin tur påverkar proteinomsättningen och försvårar tolkningen av resultaten. Vid många sjukdomar varierar också förloppet påtagligt över tid, och mätningar som ger en ögonblicksbild kan ha svårt att fånga detta. Ny teknik kan ge ökad kunskap Mätningar av protein- och energibalans under en längre period behövs för att bättre kunna bedöma effekten av olika typ av behandling, men är inte praktiskt möjliga att genomföra med traditionella tekniker. Utvecklingen av kliniskt användbara tekniker för att mäta kroppssammansättning, tillsammans med den ökande insikten om skelettmuskulaturens roll i proteinomsättningen vid sjukdom, gör dock att det nu är möjligt att bestämma protein- och energibalans över en lång period. Om man kan mäta förändringar i kroppens sammansättning vid två Ett förslag till förbättrad diagnostik och klassifikation av olika undergrupper av sjukdomsrelaterad undernäring har nyligen publicerats (6). Här skiljer man ut tre grupper. Den första gruppen är ”Starvationrelated malnutrition”, med lågt intag utan inflammation (motsvarande den övre delen i figur 1). Grupp nummer två är ”Chronic disease-related malnutrition”, med mild eller måttlig inflammation där båda vägarna i figur 1 bidrar till utvecklingen. Tredje gruppen är ”Acute disease or injury”, där uttalad inflammation och katabolism dominerar. Behov varierar med sjukdomsgrad Baserat på det begränsade underlag som finns idag rekommenderas oftast en ökning av proteinintaget med cirka 50 procent jämfört med rekommendationerna för friska, vilket innebär en nivå på cirka 1,2 gram protein per kilogram kroppsvikt och dag. Det är mycket sannolikt att behovet varierar med sjukdomens svårighetsgrad, och det är därför också vanligt att ange ett intervall på 1,0 – 1,5 gram protein per kilogram kroppsvikt och dag (7). Olika siffror inom detta intervall förekommer i litteraturen som rekommendation vid några olika sjukdomstillstånd, men det är idag inte möjligt att precisera detta bättre. För att kunna göra detta behövs mer kliniska data. Skelettmuskulaturens nyckelroll i metabolismen vid sjukdomsrelaterad undernäring är välkänd. Vår kunskap om effekter av ökad proteintillförsel i dessa situationer är dock fortfarande starkt begränsad. •• Foto: iStockphoto.com Med nordiska livsmedel och matvanor är det svårt att komma under tio energiprocent från protein. Referenser 1. FAO/WHO/UNU. Energy and protein requirements. Geneva: WHO, 1985. 2. Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (Macronutrients). Washington, DC: The National Academies Press, 2005. 3. Working Group on Diet and Nutrition. Nordic Nutrition Recommendations 2004. Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 2004. 4. Guadagni M, Biolo G. Effects of inflammation and/or inactivity on the need for dietary protein. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2009;12:617-22. 5. Muller MJ, et al. Functional body composition: insights into the regulation of energy metabolism and some clinical applications. Eur J Clin Nutr 2009;63:1045-56. 6. Jensen GL, et al. Adult starvation and disease-related malnutrition: A proposal for etiology-based diagnosis in the clinical practice setting from the International Consensus Guideline Committee. Clinical Nutrition; In Press, Corrected Proof. doi:10.1016/j. clnu.2009.11.010 7. Balknäs U, et al. Mat och näring för sjuka inom vård och omsorg. Uppsala: Livsmedelsverket, 2003. Nordisk Nutrition 1 • 2010 23