Buenos Aires 01 de Enero del 2023

Prevalence and prognostic value of preexisting sarcopenia in patients with mechanical ventilation: a systematic review and meta-analysis.


Prevalence and prognostic value of preexisting sarcopenia in patients with mechanical ventilation: a systematic review and meta-analysis.

                                                                                            Tingting Jiang, Taiping Lin et al.

                                                                                              Crit Care. 2022 May 16;26(1):140  


Sarcopenia, a syndrome characterized by decreased muscle mass and strength (LMS) and/or poor physical function, is a key cause of frailty among older adults and contributes to an increased rate of falls, fractures, poor quality of life and mortality. It is estimated that 5 to 13% of healthy older individuals and 30 to 70% of patients in the intensive care unit are affected by this condition. The onset of sarcopenia may be linked to age, nutrition, activity levels, and the incidence of certain conditions, including chronic inflammatory disease and cancer. Additionally, in recent years, sarcopenia has had an enormous economic and social impact, and produces an expense of 1.5% of the health budget in general. The approach to treating sarcopenia may include exercise, hormonal treatment, and interventions focused on nutrition. Early identification and timely intervention of sarcopenia can help treat this condition more effectively, alleviating and reducing its complications.
Mechanical ventilation is one of the most frequently used life support techniques in clinical practice. Approximately 30 to 88% of critically ill patients require assisted ventilation in the intensive care unit.
It is widely recognized that this intervention adversely affects the muscles.After mechanical ventilation, critically ill patients exhibit an acute and persistent decrease in muscle mass, known as intensive care unit-acquired weakness, linked to reduced physical function and overall quality of life. However, due to the chronic inflammatory reaction and poor exercise, the prevalence of pre-existing sarcopenia is also very high in mechanically ventilated patients.
A systematic review and meta-analysis of the prevalence and prognostic relevance of sarcopenia in surviving patients who underwent mechanical ventilation is performed.

Information sources
We searched the following databases: Medline, Embase, the Cochrane Systematic Reviews Database, and the Cochrane Central Register of Controlled Trials.

Study Selection
The PICOS principle was used to establish the inclusion criteria. All papers that met the following criteria were included:
(1) mechanically ventilated patients, older than 18 years who were admitted to the intensive care unit and underwent mechanical ventilation for ≥24 hours.
(2) sarcopenia diagnosed before mechanical ventilation or within 72 hours after mechanical ventilation.
(3) those studies that have reported the prevalence of sarcopenia or clinical outcomes.
(4) observational (cohort) and cross-sectional studies

Main results
-17 studies were included in this systematic review and meta-analysis: 3 were prospective cohort studies, 13 were retrospective cohort studies, and 1 was a cross-sectional study.
-The sample sizes of the studies included were between 45 and 519, with 3582 patients in total and with an average age between 41.4 and 79 years.
-Among these, 12 and 5 studies were developed in surgical patients and patients with clinical diseases, respectively.
-The patients were from different populations, 10 studies were developed in Asia, 5 in America and 2 in Europe.
-The prevalence of sarcopenia was wide across the 17 studies and ranged from 22 to 71.1% and the pooled estimated prevalence of sarcopenia in mechanically ventilated patients was 43% (95% CI 34.0-51.0 %; I2 96.7%).
-Subgroup analysis revealed that the prevalence of sarcopenia in studies using only the assessment of low muscle mass (LMM) by tomography (LMM; 44.0% (95% CI 35.0-53.0%, 15 studies, 3302 cases) was higher in which it was defined based on the combined criteria evaluated by bioelectrical impedance analysis and manual dynamometry (LMM + LMS; 30.0% (95% CI 23.0-36.0% , 2 studies, 280 cases).
-For the different tomography sites, the prevalence of sarcopenia diagnosed by the paralumbar muscles was 47.0% (95% CI 36.0-57.0%, 12 studies, 2497 patients), followed by the thoracic paravertebral muscles ( 36% [95% CI 8.0-64.0%, 2 studies, 709 cases]) and total psoas muscle area (31% [95% CI 22.0-41.0%, 1 study, 96 cases]).
-Additionally, the prevalence of sarcopenia was higher in clinical diseases (45.0% [95% CI 26.0-64.0%, 5 studies, 1355 cases]) than in surgical diseases (41.0% [95% CI 32.0-51.0%, 12 studies, 2227 cases]) although the difference was not significant.
-Preexisting sarcopenia was associated with a higher risk of mortality (OR 2.13; 95% CI 1.7, 2.67; I2: 45.0%)
-Mortality was associated with underlying diseases and patients with surgical diseases (OR 2.63; 95% CI 1.86, 3.71; I2= 9.3%, 9 studies, 1784 cases) had a higher mortality higher than patients with clinical diseases (OR 1.83; 95% CI 1.03, 3.25; I2= 69.1%; 4 studies, 1299 cases).
-Patients with persistent sarcopenia had a longer duration of mechanical ventilation (MD= 1.22; 95% CI 0.39, 2.05; I2= 97.0%), longer stays in the intensive care unit ( MD= 1.31; 95% CI 0.43, 2.19; I2 97.0%) and longer hospital stay (MD 2.73; 95% CI 0.58, 4.88; I2 98%).

This study determined:
* The pooled prevalence of sarcopenia in mechanically ventilated patients was 43.0%, which was much higher than that in older adults living in the community.
* Pooled analysis indicated that sarcopenia in mechanically ventilated patients is explicitly related to short-term mortality risk.
* Mortality was found to be higher in surgical patients than in patients with medical conditions.
* Duration of mechanical ventilation, days of stay in the intensive care unit, and days of hospital stay were longer in these patients.
Patients with sarcopenia often have the following features:
(1) Chronic inflammatory conditions, inflammatory factors that can directly contribute to decreased strength and muscle mass in older adults, in chronic disease or acute surgery, organ function first deteriorates, then induction continues of oxidative stress and some inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-α, C-reactive protein, interleukin 8 and interleukin 6, are frequently increased, contributing to the breakdown of muscle protein and reducing its synthesis, which leads to net muscle atrophy.
(2) Altered hormone levels: hormonal imbalance characterized by decreased levels of insulin, growth hormone, sex hormones, and insulin-like growth factor 1, with increased levels of angiotensin II, glucocorticoids, and parathyroid hormone, and interactions in the corresponding receptor may ultimately enhance protein degradation and suppress protein synthesis, contributing to the onset of sarcopenia.
(3) Low physical activity: Some patients with chronic illness or acute surgery may require long-term bed rest and have decreased appetite. This can reduce active and passive exercise, stimulate protein breakdown and reduce protein synthesis leading to loss of muscle mass. Due to the unfavorable factors mentioned above, patients with sarcopenia undergoing mechanical ventilation often have a worse prognosis.
This post had some limitations:
First, physical function and muscle strength assessments were not available for patients in the intensive care unit because they were sedated.
Second, most of the studies were retrospective studies and only a limited number of studies were included.
Third, most studies did not have data on health-related quality of life, such as activities of daily living, instrumental activities of daily living, and other indicators. Furthermore, the included studies did not provide data on the relationship between comorbidity, frailty and prognosis.

Sarcopenia is a key condition that can affect a large set of mechanically ventilated patients.
Given that sarcopenia negatively affects mortality and adverse outcomes in the hospital, the effort merits identifying it early when patients who are going to undergo mechanical ventilation are evaluated, which can guarantee better patient management and therefore mitigate its impact. and poor prognosis.
The authors acknowledge that heterogeneity is significant in this study and therefore the results should be interpreted with caution.


La sarcopenia, un síndrome caracterizado por una masa y fuerza muscular disminuida (LMS) y/o por una función física baja, es una causa clave de fragilidad entre los adultos mayores y contribuye a incrementar la tasa de caídas, fracturas, pobre calidad de vida y mortalidad. Se estima que del 5 al 13% de los individuos mayores sanos y 30 al 70% de los pacientes en la unidad de cuidados intensivos son afectados por esta condición. El inicio de la sarcopenia puede estar ligado a la edad, la nutrición, los niveles de actividad y la incidencia de ciertas condiciones, incluyendo la enfermedad inflamatoria crónica y el cáncer. Adicionalmente, en los años recientes la sarcopenia tiene un enorme impacto económico y social, y produce un gasto del 1,5% del presupuesto de la salud en general. El abordaje para tratar la sarcopenia puede consistir en ejercicio, tratamiento hormonal e intervenciones enfocadas en la nutrición. La identificación temprana y la intervención a tiempo de la sarcopenia pueden ayudar a tratar de manera más efectiva esta condición aliviando y reduciendo sus complicaciones.
La ventilación mecánica es una de las técnicas de soporte de la vida más frecuentemente utilizadas en la práctica clínica. Aproximadamente del 30 al 88% de los pacientes con enfermedades críticas requieren ventilación asistida en la unidad de terapia intensiva.
Es ampliamente reconocido que esta intervención afecta en forma adversa los músculos.
Después de la ventilación mecánica, los pacientes críticamente enfermos exhiben una disminución aguda y persistente de la masa muscular, conocida como debilidad adquirida en la unidad de cuidados intensivos, vinculada a la reducción en la función física y a la calidad de vida en general. Sin embargo, debido a la reacción inflamatoria crónica y el pobre ejercicio, la prevalencia de sarcopenia preexistente es también muy elevada en los pacientes con ventilación mecánica.
Se realiza una revisión sistemática y metaanálisis de la prevalencia y la relevancia pronóstica de la sarcopenia en los pacientes sobrevivientes que fueron sometidos a ventilación mecánica

Fuentes De Información
Se realizó una búsqueda en las siguientes bases de datos: Medline, Embase, la base de datos de revisiones sistemáticas de Cochrane y el registro central de ensayos controlados de Cochrane.

Selección De Estudios
El principio PICOS fue utilizado para establecer los criterios de inclusión. Se incluyeron todos los trabajos que cumplieron los siguientes criterios:
(1) pacientes con ventilación mecánica, mayores de 18 años que fueron admitidos en la unidad de cuidados intensivos y sometidos a ventilación mecánica por ≥24 horas.
(2) sarcopenia diagnosticada antes de la ventilación mecánica o en las 72 horas después de la ventilación mecánica.
(3) aquellos estudios que hayan reportado la prevalencia de la sarcopenia o los resultados clínicos.
(4) estudios observacionales (cohorte) y transversales.

Principales Resultados
-Se incluyeron en esta revisión sistemática y metaanálisis 17 estudios: 3 eran estudios de cohorte prospectivos, 13 fueron estudios de cohortes retrospectivos y 1 fue un estudio transversal.
-Los tamaños de muestras de los trabajos incluidos estuvieron entre 45 y 519, con 3582 pacientes en total y con un promedio de edad entre 41,4 a 79 años.
-Entre estos, 12 y 5 estudios fueron desarrollados en pacientes quirúrgicos y pacientes con enfermedades clínicas, respectivamente.
-Los pacientes fueron de distintas poblaciones, 10 estudios fueron desarrollados en Asia, 5 en América y 2 en Europa.
-La prevalencia de la sarcopenia fue amplia entre los 17 estudios y estuvo entre 22 a 71,1% y la prevalencia estimada combinada de la sarcopenia en pacientes con ventilación mecánica fue del 43% (IC 95% de 34,0-51,0%; I2 96,7%).
-El análisis de subgrupos reveló que la prevalencia de la sarcopenia en los estudios que utilizaron sólo la evaluación de la masa muscular baja (LMM) por tomografía (LMM; 44,0% (IC 95% 35,0-53,0%, 15 estudios, 3302 casos) fue más elevada en los cuales fue definida con base en los criterios combinados evaluados por análisis de impedancia bioeléctrica y dinamometría manual (LMM + LMS; 30,0% (IC 95% 23,0-36,0%, 2 estudios, 280 casos).
-Para los diferentes sitios de tomografía, la prevalencia de sarcopenia diagnosticada por los músculos paralumbares fue de 47,0% (IC 95% 36,0-57,0%, 12 estudios, 2497 pacientes), seguido por los músculos paravertebrales torácicos (36% [IC 95% 8,0-64,0%, 2 estudios, 709 casos]) y el área del músculo del psoas total (31% [IC 95% 22,0-41,0%, 1 estudio, 96 casos]).
-Adicionalmente, la prevalencia de la sarcopenia fue más elevada en las enfermedades clínicas (45,0% [IC 95% 26,0-64,0%, 5 estudios, 1355 casos]) que en las enfermedades quirúrgicas (41,0% [IC 95% 32,0-51,0%, 12 estudios, 2227 casos]) aunque la diferencia no fue significativa.
-La sarcopenia preexistente estuvo relacionada a un riesgo más elevado de mortalidad (OR 2,13; IC 95% 1,7, 2,67; I2: 45,0%)
-La sarcopenia estuvo asociada con mortalidad en unidad de cuidados intensivos, mortalidad a los 30 días, y mortalidad en el hospital más elevada en este estudio. No hubo una diferencia significativa en mortalidad a ≥3 meses (OR 1,27; IC 95% 1,26, 4,91; I2 35,9%) entre los grupos.
-La mortalidad estuvo asociada a las enfermedades de base y los pacientes con enfermedades quirúrgicas (OR 2,63; IC 95% 1,86, 3,71; I2= 9,3%, 9 estudios, 1784 casos) tuvieron una mortalidad más elevada que los pacientes con enfermedades clínicas (OR 1,83; IC 95% 1,03, 3,25; I2= 69,1%; 4 estudios, 1299 casos).
-Los pacientes con sarcopenia persistente tuvieron una duración más prolongada de ventilación mecánica (MD= 1,22; IC 95% 0,39, 2,05; I2= 97,0%), estancias más prolongadas en la unidad de cuidados intensivos (MD= 1,31; IC 95% 0,43, 2,19; I2 97,0%) y estancia hospitalaria más prolongada (MD 2,73; IC 95% 0,58, 4,88; I2 98%).

Este estudio determinó:
* La prevalencia combinada de la sarcopenia en pacientes con ventilación mecánica fue del 43,0%, lo cual fue mucho más elevado que la de los adultos mayores que viven en la comunidad.
* El análisis combinado indicó que la sarcopenia en pacientes con ventilación mecánica está explícitamente relacionada al riesgo de mortalidad a corto plazo.
* Se encontró que la mortalidad fue más alta en los pacientes quirúrgicos que en los pacientes con patologías médicas.
* La duración de la ventilación mecánica, los días de estancia en la unidad de cuidados intensivos y los días de estancia hospitalaria fueron más prolongados en estos pacientes.
Los pacientes con sarcopenia con frecuencia tienen las siguientes características:
(1) condiciones de inflamación crónica, factores inflamatorios que pueden contribuir directamente a la disminución de la fuerza y la masa muscular en los adultos mayores, en la enfermedad crónica o en la cirugía aguda, primero se deteriora la función orgánica, posteriormente continúa la inducción del estrés oxidativo y algunas citoquinas inflamatorias, como por ejemplo, el factor de necrosis tumoral-α, proteína C reactiva, interleucina 8 e interleucina 6, con frecuencia están aumentadas, contribuyendo a la degradación de la proteína muscular y reduciendo su síntesis, lo que lleva a una atrofia muscular neta.
(2) Niveles de hormonas alterados: desbalance hormonal caracterizado por niveles disminuidos de insulina, hormona de crecimiento, hormonas sexuales y factor 1 de crecimiento parecido a la insulina, con aumentos en los niveles de angiotensina II, glucocorticoides y hormona paratiroidea, e interacciones en el receptor correspondiente pueden, en última instancia, mejorar la degradación proteica y suprimir la síntesis de proteínas, contribuyendo al inicio de la sarcopenia.
(3) Baja actividad física: algunos pacientes con enfermedad crónica o cirugía aguda pueden necesitar descanso en el lecho a largo plazo y presentan apetito disminuido. Esto puede reducir el ejercicio activo y pasivo, estimular la degradación proteica y reducir la síntesis de proteínas conduciendo a la pérdida de la masa muscular. Debido a los factores desfavorables mencionados antes, los pacientes con sarcopenia sometidos a ventilación mecánica, con frecuencia tienen un peor pronóstico.
Esta publicación tuvo algunas limitaciones:
Primero, la función física y las evaluaciones de la fuerza muscular no estaban disponibles en los pacientes en la unidad de cuidados intensivos, debido a que ellos se encontraban sedados. Segundo, la mayoría de los estudios fueron estudios retrospectivos y sólo un número limitado de estudios fueron incluidos.
Tercero, la mayoría de los estudios no tenían datos sobre la calidad de vida relacionada a la salud, tales como actividades de la vida diaria, actividades instrumentales de la vida diaria y otros indicadores. Además, los estudios incluidos no proporcionaron datos sobre la relación entre comorbilidad, fragilidad y pronóstico.

La sarcopenia es una condición clave que puede afectar un gran conjunto de pacientes con ventilación mecánica.
Dado que la sarcopenia afecta negativamente la mortalidad y resultados adversos en el hospital, el esfuerzo amerita identificarla de manera temprana cuando son evaluados los pacientes que van a ser sometidos a ventilación mecánica, puede garantizar un mejor manejo del paciente y por lo tanto mitigar su impacto y mal pronóstico.
Los autores reconocen que la heterogeneidad es significativa en este estudio y por ende, los resultados deben ser interpretados con cautela.