南砺の病院家庭医が勉強記録を始めました。

富山県にある総合病院で働く病院家庭医です。勉強の記録を少しずつ書いていきます。

(最新版)高齢者におけるサルコペニアと肺炎の関係のレビュー

Association between sarcopenia and pneumonia in older people

日本老年医学会学術雑誌2019;  初版 12月6日

 

いつも勉強になる若林先生のTweetから

最近のサルコペニアと誤嚥性肺炎の研究が網羅されており勉強になったのでまとめておきます。誤嚥性肺炎に関わる全ての医療関係者に必読文献です。東北大からの論文なので、どこかで聞いたことがある知見もいくつかあるかもしれません。知識のアップデートとして読んでいただければ幸いです。

 

 

要約

肺炎は高齢者の主要な死因であり、死亡する患者の数は増加しています。肺炎診療のための現在のガイドラインは、抗生物質の最適な適用に依存する病原体指向の戦略に基づいています。高齢者の入院中の肺炎は、誤嚥性肺炎の可能性が高いことを示しています。誤嚥性肺炎の主な原因は、嚥下障害および咳反射の障害です。これらの事実は、現在の管理戦略では限界があり、誤嚥性肺炎の新しい戦略が必要であることを示唆しています。サルコペニアは、筋肉の強度と質量の減少、および加齢に伴う身体機能の低下です。最近、嚥下筋の質量または強度の減少が嚥下機能の低下と関連していることが示唆されました。したがって、全身性および嚥下関連筋の筋肉減少症に起因する嚥下障害は、サルコペニア嚥下障害と名付けられました現在、誤嚥性肺炎とサルコペニア嚥下障害との関連を示した研究はほとんどありません。咳反射に関しては、強い咳は誤嚥性肺炎を防ぎ、その強度は呼吸筋によって調節されます。いくつかの研究では、高齢者の筋肉と肺炎の関係が報告されています。サルコペニアは高齢者の肺炎の危険因子であり、筋肉量の少ない誤嚥性肺炎の入院患者は高い死亡率を示します。誤嚥性肺炎は、動物モデルおよびヒトの呼吸筋、嚥下筋、および骨格筋の筋萎縮を誘発しました。呼吸筋と肺炎の関連は現在調査中です。サルコペニアの評価と管理は高齢者肺炎の予防ないし治療の新しい戦略になる可能性があり、研究が始まったばかりです。

 

はじめに

肺炎による死亡者数は、人口の高齢化に伴い増加しています。日本では誤嚥性および非誤嚥性肺炎の合計は、死因の第3位です。70歳以上の入院患者の肺炎のうち、70〜80%が誤嚥性肺炎を発症します。肺炎患者は感染した場所によって、市中肺炎、院内肺炎、または医療・介護関連肺炎と分けられています。肺炎の各カテゴリーについて、ガイドラインに最適な治療法として病原体指向の戦略に基づく抗生物質の使用を推奨しています。ガイドラインは、病原体の種類と感染の場所による理論に基づいています。これらのガイドラインの広いカバーにもかかわらず、肺炎は高齢者で高い死亡率を示しています。入院患者の肺炎のうち、誤嚥性肺炎の割合は加齢とともに劇的に増加します。誤嚥性肺炎は基本的に嚥下と咳反射の障害によって引き起こされます。したがって、誤嚥性肺炎の効果的な戦略を追求するために、感染の場所だけでなく高齢者の機能低下について考慮する必要があります。

 サルコペニアは1988年に加齢に伴う歩行、可動性、エネルギー摂取、全体に影響を与える除脂肪体重、栄養素の摂取と状態、自立、および呼吸の衰退として最初に記述されました。その後、定義が進化し、2010年に最初のマイルストーンが高齢者のサルコペニアに関する欧州ワーキンググループ(EWGSOP)によって設立されました。2016年、サルコペニアは国際疾病分類-10(ICD-10)にコードされ、筋肉疾患、および独立した状態として認識されました。一般的に、嚥下と咳の同時障害反射は誤嚥性肺炎の発症を誘発します。嚥下障害が原因で誤嚥した場合、吸引された内容物は咳により気道から除去されれば、肺炎はほとんど発生しません。嚥下筋の質量または強度の減少が嚥下障害の存在に関連付けられています。サルコペニアと嚥下障害の研究はいくつか報告されています。しかし、高齢者の筋肉と肺炎の関係を報告した研究は少ししかありません

 本レビューでは、新しい戦略の潜在的なターゲットとしての高齢者の誤嚥性肺炎の治療と、高齢者肺炎における筋肉の役割について議論します。

 

サルコペニアの定義

加齢に伴い、骨格筋量と筋力の損失が発生することはサルコペニアとして知られています。サルコペニアはギリシャ語のsarxpeniaという言葉に由来し、それぞれ肉と喪失を意味します。サルコペニアは、年齢に関連した体の健康の位置と機能に関する重要な変化を説明します。最も広く認知されているプラ​​イマリサルコペニアの診断の定義は、低筋肉量と筋肉の機能低下の両方があることで、2010年にEWGSOPにより提案されました。2014年、アジアのサルコペニアに関するワーキンググループは、サルコペニアのEWGSOPの定義をアジアの人々のためにカットオフを調整しました。2019年、サルコペニアの定義はEWGSOP2によって改訂され、筋力低下は、サルコペニアの主要なパラメータとされました。サルコペニアの診断は筋肉の量または筋肉の質の低さの存在によって確認されます。低い身体能力の存在が追加されると、サルコペニアは重度と見なされます。

 

サルコペニアの診断

臨床および研究におけるサルコペニアの診断については、多種多様なテストとデバイスが利用可能です。パラメーター測定値は、筋肉量、筋力、および身体能力です。サルコペニアの診断には少なくとも2つの変数の測定が必要ですが、臨床では十分に測定できませんでした。2019年、EWGSOP2はシンプルなアルゴリズムを提案しました。サルコペニアの診断の基準は最初のステップとしてSARC-Fアンケートの使用が推奨されます。SARC-Fはサルコペニアのリスクをスクリーニングするための自己申告の5つの質問で構成されており、5つの質問は、歩行、椅子からの立ち上がり、階段の上り下りで強度の限界を評価します。2番目のステップでは、通常、筋力の測定握力または椅子の起き上がりテストにより、推奨されます。握力は、シンプルで迅速かつ安価な測定手段です。椅子の起き上がりテストは、着席位置から腕を使わずに5回立ち、合計時間を評価します。3番目のステップは、筋肉量の測定です。測定にはさまざまな方法が利用できます。生体電気インピーダンス分析(BIA)、二重エネルギーX線吸収測定法(DXA法)、MRI、CTです。BIAは全身の電気伝導によって筋肉量を測定します。BIAデバイスは手頃な価格でポータブルですが、DXA法は持ち運びできません。MRIやCTは通常利用しません。したがって、筋肉量の好ましい定量化はBIAです。上記の方法が利用できない場合、高齢者の筋肉量の確認にふくらはぎの円周は測定可能です。筋肉量として体の大きさと相関があり、絶対量を調整できます。また、身長の2乗、体重で調整したBMIもあります。最後のステップは、サルコペニアの重症度を評価することです。重症度は、歩行速度、Timed Up and Go test、Short Physical Performance Batteryによる身体的パフォーマンスによって評価されます。全体として、サルコペニアの診断は次の複数のステップで、ケースの発見、筋力と質量、および身体能力の測定の評価で行われます。

 

サルコペニア嚥下障害

最近、嚥下機能とサルコペニアの関連性を示す研究が増加しています。舌骨筋と舌は代表的な嚥下筋であり、舌筋の圧力は、しばしば嚥下機能の尺度として使用されます。いくつかの研究では、嚥下筋の強さと質、そして老化を伴う嚥下機能が報告されています。舌骨筋には加齢に伴い質量が小さく、脂肪の占める割合が多くなります。舌骨筋量は加齢とともに減少し、この低下は、嚥下機能を低下させます。舌筋の圧力は高齢者よりも若者の方が大きいです。舌圧が大きくなると、機能的な経口摂取スケールが向上します。したがって、嚥下筋の質量と強度の低下が嚥下機能の低下に関連していることが示唆されています。

 一部の研究では、嚥下機能と舌圧が関連していたのに対し、全身の筋肉や握力も関係していました。サルコペニアの存在により地域に住む高齢者の舌圧が減少していました。サルコペニアは高齢入院患者の嚥下障害の危険因子です。2019年、日本の4つの専門機関による声明があり、サルコペニア嚥下障害を『全身および嚥下関連の筋肉のサルコペニアによって引き起こされる嚥下障害』と定義しました。論文では全身のサルコペニアがないサルコぺニア嚥下障害という用語を使用しないよう強調しています。サルコペニア嚥下障害という用語は2012年に最初に発行された嚥下テストと上腕径の軽度の相関を示した(r = 0.48)論文で言及されました。実際、舌の筋肉量の減少はサルコぺニア嚥下障害の危険因子でした。現在、サルコペニア嚥下障害の存在と誤嚥性肺炎発症との関係は明らかではありません。全体として、最近の研究は嚥下障害は嚥下反射の神経学的障害だけでなく、全身および嚥下筋の強度と質量減少の関係が示唆されています。

 

誤嚥性肺炎の危険因子と予防

口腔咽頭常在菌の肺・下咽頭への吸引が誤嚥性肺炎の最も重要な原因です。高齢者では、胃液や、他の肺炎の原因となる病原体よりも、これらの病原体の静かな誤嚥はより頻繁にあります。口腔衛生不良、口腔咽頭吸引分泌物は肺炎の発症に寄与する可能性があります。嚥下障害により誤嚥が起こるが、吸引された内容物が席により気道から除去された場合には肺炎の発症はまれです。実際、誤嚥性肺炎患者では咳反射が減少します。サブスタンスPは、嚥下反射と咳反射の両方を媒介する神経伝達物質です。アンジオテンシン変換酵素(ACE)はサブスタンスPを低下させます。ACE阻害薬の副作用は空咳です。2001年、Yamaya らは、抗菌薬は肺炎を予防せず、吸引されたものの量と病原性を減らすための戦略の重要性を説明しました。彼らは、誤嚥を防ぐためのいくつかの介入を報告しました。口腔ケアにより、高齢者の誤嚥性肺炎の発生率が低下しました。ACE阻害薬は咳と嚥下反射の感度を改善します。さらに、ACE阻害剤は、脳卒中患者の肺炎の発症を防ぎます赤唐辛子の刺激成分であるカプサイシンは、サブスタンスPの放出と高齢者の嚥下反射の改善を促進します。他の可能な予防方法はアマンタジン、シロスタゾール、モサプリド、banxia houpu tang(半夏厚朴湯:漢方薬)、黒コショウ油、メントールです。現在、口腔ケアの重要性は広く認識されつつあり、最近注目されている高齢者の誤嚥性肺炎の危険因子は痰の吸引、嚥下機能の悪化、脱水、認知症です再発性肺炎の場合、危険因子は肺がん、慢性閉塞性肺疾患、吸入コルチコステロイドと睡眠薬で、一方でACE阻害薬は再発のリスクを減らします。全体として、抗菌薬戦略に加えて、主に標的とする効果的な口腔ケアとサブスタンスPは、誤嚥性肺炎の管理戦略で報告されています。

 

サルコペニアと呼吸筋

いくつかの研究は加齢に伴う呼吸筋の減少を報告しています。しかし、加齢に伴う呼吸筋量の減少についてはほとんど知られていません。呼吸筋のサルコペニアのデータを示した研究はほとんどありません。呼吸筋の強さは咳をする効果を調節して気道をきれいにし、それによって肺炎を防ぎます。呼吸筋の中心は横隔膜です。

 横隔膜を横切る圧力を測定して、健康な高齢者と若者の間の容量を比較しました。平均最大横隔膜圧は高齢者よりも若い人のほうが大きかったです。別の研究では横隔神経の両側磁気刺激による最大吸気時の横隔膜圧を測定しました。若者よりも高齢者の横隔膜能力の軽度の減少が報告されました。マウスでは、若いマウスは高齢マウスより大きな横隔膜力を示しまし容量を生成しました。ハムスターとラットを使用した他の動物モデルでも横隔膜筋の加齢に伴う衰弱と萎縮も示されました。これらの結果は老化が横隔膜の衰弱と関連していることを示し、言い換えれば、老化は呼吸筋の衰弱ともいえます

 サルコペニアの古い2010 EWGSOPガイドラインでは、ピーク呼気流量は、筋肉を測定する方法として言及されましたが、2019年のEWGSOP2ガイドラインでは言及されていません。研究はピーク呼気流量の測定で呼吸筋力を評価するための代理としての流れです。以前の関連研究では、最大呼気流量は最大呼気圧と相関がわずかでした(r^2= 0.22 P <0.001)。別の研究では、呼吸筋力と肺機能呼気流量について調べられ(r = 0.50、P <0.001)その研究でも、相関共有分散の約25%のみを占めました。

 呼吸筋機能の評価には、American Thoracic Societyが発行した共同共同声明および欧州呼吸器学会での指標があります。ステートメントでは、最大静的吸気圧および最大静的呼気口で発生する圧力は検査のために一般的に使用され、臨床的に有用な測定呼吸筋の強さとされます。ピーク呼気流量は声明の中で参照されませんでした。一部の研究では、高齢者では呼吸筋と他の筋肉の強さの間に軽度の相関が報告され、四肢筋力または握力と呼吸筋力はわずかに相関してます(r = 0.49、P <0.001)。若者では、最大静吸気圧骨格筋質量指数と、膝と伸筋強度や握力は軽度に相関しており、従来の個別のサルコペニアの診断のための指標となります。したがって、サルコペニアを評価するために呼吸筋の最大静的の測定吸気圧と呼気圧は、将来の研究課題で

 

呼吸筋力の罹患率と死亡率

高齢者では、サルコペニアは運動障害につながり、死亡のリスクが高まります。一般的に、以前の研究では呼吸筋力低下が神経筋患者や心疾患、COPDなどの肺疾患患者の罹患率または死亡率に寄与を報告しました。いくつかの研究では、既往歴のない高齢者の呼吸筋力低下と運動能力の低下を報告しています。外来の高齢者では、以前の研究では呼吸器と筋力と可動性との関連を調査しました。彼らは、2.4 mの歩行と360度ターンのための時間と歩数の調査をしました。その研究は筋力と運動能力が呼吸器低下との関連を示した。この関連は下肢の強度または身体活動とは独立していました。同じグループは、活動性の高い高齢者では呼吸筋が強いというの関連性を報告しました。別のグループは、肺機能と運動能力低下との関係を徒歩6分およびTimed Up and Go testによって測定することを提案しました。筋力低下は死亡率に関連付けられています。高齢者では、四肢の筋力と死亡率の関連があったがその生物学的根拠はよく理解されていなかった。いくつかの研究では、地域社会に暮らす高齢者の中で呼吸筋力と死亡率の間の関連を報告しています。一連の比例を使用する危険モデルで、Buchmanらは、呼吸筋力、四肢筋力と呼吸機能と死亡率について相関を見出しました。これらの要因は独立していた死亡率と密接に関連しています。興味深いことに、四肢の筋力と死亡率の関係は、呼吸筋力と一緒に考慮されることは重要視されませんが、呼吸筋力は死亡率と関連しています。この関連付けのメカニズムとして、四肢の筋力が呼吸筋力の部分的な代理であると提案されました。

 したがって、現在は限られたデータのみですが、地域在住の呼吸筋の衰弱と死亡率高齢者の関連を示しています。

 

高齢者のサルコペニアと肺炎

炎症により炎症性サイトカインの産生を引き起こし、タンパク質分解を介して筋力低下を誘発します。筋肉機能に対する炎症の有害な影響は肺炎や敗血症などの実験モデルに示されています。炎症性サイトカインは、2段階のステッププロセスによる筋原線維タンパク質切断を導入します。カルパインおよび/またはカスパーゼ-3、それに続くさらなる分解ユビキチン-プロテアソーム系です(図1)。オートファジーは敗血症および間欠的低酸素症における筋萎縮の過程で、筋肉タンパク質分解の別の経路として提案されています(図1)

f:id:MOura:20191207134121p:plain

 

図1炎症による筋肉の萎縮の分子メカニズム。炎症は炎症誘発性サイトカインの産生、カルパインおよび/またはカスパーゼ-3を活性化させ筋原線維タンパク質を切断します。ユビキチン-プロテアソーム系で切断されたタンパク質を分解します。オートファジーは炎症による筋萎縮の別の経路です。

 

いくつかの研究では、高齢者で筋肉と肺炎の関係が示されています。以前の研究では、特別養護老人ホーム肺炎の発症と握力低下の関連を示されました。別の研究では、誤嚥性肺炎の入院患者の骨格筋量で、4つのグループに分類しました。最下位グループは、他の四分位数よりも90日以内の高い死亡率を示しました。我々は誤嚥性肺炎を誘発させる呼吸器系、骨格系、嚥下系の筋萎縮動物モデル(図2)および高齢患者(図3)を報告しました。

f:id:MOura:20191207134425p:plain

図2 対照マウスから分離した舌の繊維サイズの代表的な画像と頻度分布(緑色のバー)または誤嚥性肺炎モデルマウス(赤いバー)。嚥下筋の代表として、舌はコントロールまたは誤嚥性肺炎モデルマウス。個々の筋線維の断面積の頻度分布を評価しました舌のH-E染色切片を使用します。筋線維は、より小さな割合のより大きな割合への左方向のシフトを示した誤嚥性肺炎モデルです。この結果は、誤嚥性肺炎における嚥下筋の萎縮を示唆しています。

 

f:id:MOura:20191207140004p:plain

図3 高齢者の誤嚥性肺炎により筋萎縮が誘発された患者。(a)の断面積でTh12の背筋群脊椎レベル(黄色で囲まれた部分)が測定されました。(b)は(a)の肺炎前の断面積治療は100%に設定され、相対的な変化を処理したものです。* P <0.05対前治療、各グループでn = 8。

 

興味深いことに、筋萎縮の分子メカニズムは呼吸筋、骨格筋、嚥下筋の間で異なっていました横隔膜は、カルパインおよび/またはカスパーゼ-3によって切断され、ユビキチン-プロテアソーム系により分解されましたが、オートファジー経路は横隔膜では作動しませんでした。対照的に、舌では、オートファジー経路が活性化されたのに対し、カルパインおよび/またはカスパーゼ-3は活性化されませんでした。2019年、ある研究により、ふくらはぎの周囲と握力テストによりサルコペニアと診断された方は、肺炎の発症の危険因子でした。ただし、筋肉量の測定、ふくらはぎの円周はEWGSOP2の表に示されている推奨値ではありません。我々の現在進行中の研究では、静的な吸気および呼気圧を呼吸筋力で評価する研究が行われています。呼吸筋の衰弱と肺炎の発症高齢者の関連を分析しています(準備中の原稿)。サルコペニア表現型は栄養失調に関連しています。レトロスペクティブ研究では、寝たきりの患者では、栄養失調は肺炎の発症と関係があります

 全体として、サルコペニアと誤嚥性肺炎の関係性は調査を始めたばかりであり、高齢者にとって重大な病気です。

 

管理

 高齢者では、いくつかの研究により、彼らの強さ、身体能力に関する吸気筋トレーニングを行っています。ただし、参加者の数はこれらの研究では少なかったです。肺炎の予防または高齢者の予後に関する筋トレ呼吸筋のトレーニングの影響についてはほとんど知られていません。サルコペニアについては、その調査の数が増加しています。エビデンスに基づくサルコペニアの管理のためのガイドラインがエビデンスを高、中、低、非常に低いでランク付けしました。ガイドラインではサルコペニア治療としてのレジスタンストレーニングを強く推奨しています。ガイドラインは、栄養にを併用する運動介入には条件付きの推奨としています。薬理学的介入は治療の第一選択として推奨されませんでした。サルコペニア嚥下障害については、介入の効果は限定的です。いくつかの新薬が現在調査されています。ミオスタチンは骨格筋の成長を阻害します。ミオスタチン中和抗体を用いたフェーズIIの研究は、筋肉量といくつかの種類の身体能力を改善する能力を示唆しました。Bimagrumabはミオスタチンおよび他の受容体と結合します筋肉成長抑制剤、およびそれらの相互作用を防ぎます。フェーズIIのbimagrumabを使用した研究では、太ももの筋肉量の増加が示され、高齢者の歩行速度が向上しました。したがって、サルコペニアには強力な効果を発揮する可能性がありますが、現在は高いエビデンスの確実性を持つ介入はありません。

 

今後の方向性

サルコペニアの管理と予防の確立戦略は研究活動の主要分野であり、いつ介入を開始するか、どの方法を選択するかなどの問題があります。Cruz- Jentoft らはサルコペニアの予防にライフコースアプローチを紹介しています。サルコペニアと誤嚥性肺炎の関連についていくつかの臨床上の問題があります。サルコペニアは発症、再発、誤嚥性肺炎の死亡率と関係があるのでしょうか? 吸気と呼気を行う呼吸筋はサルコペニアを発症し、カットオフ値がありますか?呼吸筋のサルコペニアは誤嚥性肺炎の発症または再発を起こしますか?呼吸筋トレーニングは誤嚥性肺炎を防ぎますか?サルコペニアは転倒、骨折、機動性を低下させ、最終的には致命的になりますか?以前の研究では、呼吸筋の衰弱は死亡率の一因となる可能性があります。過去の研究では、呼吸筋の衰弱はめったになく換気障害と推測され、気道クリアランスの障害が肺炎およびその他の呼吸器感染症のリスク増加といわれていました。ただし、そのようなデータはありません。嚥下筋肉のサルコペニアは口腔フレイルおよび嚥下障害を誘導します。我々は弱った呼吸筋による、再発性誤嚥性肺炎と悪化するサルコペニアの悪循環の存在を提案します。。誤嚥性肺炎は炎症を引き起こし、筋肉の萎縮を誘発します。栄養失調、サルコペニア、呼吸筋低下、嚥下炎症により筋肉が弱くなると、誤嚥性肺炎が再発します。繰り返し発症した誤嚥性肺炎はさらに筋肉の萎縮を引き起こします(図4)。したがって、この悪循環を止めることは、誤嚥性肺炎治療において重要な役割を果たすかもしれません。

 

f:id:MOura:20191207142533p:plain

図4 誤嚥性肺炎の悪循環。誤嚥性肺炎はサルコペニアを誘発し、誤嚥の再発を起こしやすい; または、サルコペニアはさらなる筋萎縮を引き起こし、栄養失調から誤嚥性肺炎を誘発します。

 

結論

誤嚥性肺炎による死者の増加は、現在の治療戦略の限界と緊急の新しい戦略が必要といえます。サルコペニアのマネジメントにその可能性があります。誤嚥性肺炎を治療するための新しい戦略となることを目指しています。他の筋肉と比較して、呼吸筋のサルコペニアについてはほとんど知られていません。呼吸筋は誤嚥性肺炎の予防と介入の新しい目標です。これにより、病原体指向の現在の戦略から筋肉機能指向の誤嚥性肺炎の戦略へパラダイムシフトしていく可能性があります。

 

まとめ

  • 誤嚥性肺炎にはサルコペニアを意識した新しい戦略が必要である
  • 高齢者の筋肉と肺炎の関係を報告した研究は少ししかない
  • サルコペニアを評価するために嚥下筋だけでなく呼吸筋も関係しているかもしれない。
  • 地域在住の呼吸筋の衰弱と死亡率高齢者の関連を示されつつあります。
  • 呼吸筋の最大静的の測定吸気圧と呼気圧は、将来の研究課題です。
  • 筋萎縮の分子メカニズムは呼吸筋、骨格筋、嚥下筋の間で異なっていました。舌と横隔膜で萎縮の機序が異なるというのは面白いですね。
  • サルコペニアと誤嚥性肺炎の関係性は調査を始めたばかりであり、高齢者にとって重大な病気です。
  • レジスタンストレーニングと栄養は大事ですが、ミオスタチン中和抗体のBimagrumabが筋肉の破壊を低下させるなど新たな研究も進んでいるようです。
  • いつ介入を開始するか、どの方法を選択するかは決まっていない。
  • 弱った呼吸筋による、誤嚥性肺炎再発性とそれに伴うサルコペニアの悪循環の存在を提案されています。サルコペニアに介入して悪循環を断つことが大事。