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Malnutrition in hospital is frequent and difficult to diagnose due to absence of “gold standard” to assess nutrition. Malnutrition is associated with high morbidity and mortality.
The aim of this work is to develop screening’s and diagnosis’ tools for hospital malnutrition. To answer this question, the nutritional status of 505 patients is assessed within 48 h of admission in St-Luc hospital.
Our study shows that malnutrition is a frequent problem in St-Luc hospital. Indeed, based on subjective global assessment (SGA), a third of patients are malnourished with 20% moderately malnourished and 10% severely malnourished.
Our works shows also that SGA correctly reflects the nutritional status assessed by objective parameters. Indeed, the association between SGA on one hand and body mass index, body composition (anthropometry and impedance) on the other hand is excellent. Furthermore, there is an association between SGA and biologic parameters (albumin, transthyretin and IGF-I) but it is weak.
By contamination of several specific questions, we developed a malnutrition screening tool with subjective global assessment as the “Gold Standard” for defining malnutrition. This score is based on the answer to two questions: “Have you lost weight recently without trying?” and “Have you been eating poorly because of a decreased appetite?”. Subjects obtained a malnutrition screening score between 0 and 5. The cutoff value with the highest sensitivity and specificity was 2. The sensitivity and sensitivity of the malnutrition screening tool was 75% and 78%. There was a significant difference in the mean values of the objective nutritional parameters between subjects who were at risk of malnutrition and subjects who were not a risk of malnutrition.
Our data show that plasma proteins (albumin, transthyretin, IGF-I), in opposition to SGA, don’t reflect the nutritional status defined by objective parameters. Only albumin levels are significantly different patients regarded as well nourished and patients regarded as nourished by SGA.
The malnutrition screening tool and the SGA are simple, reliable and valid to respectively screen and diagnose malnutrition in hospital La dénutrition hospitalière est fréquente et reste difficile à diagnostiquer en raison de l’absence de « gold standard » pour évaluer l’état nutritionnel. Elle est associée à une morbidité et une mortalité élevée.
Le but de ce travail est de développer des outils de dépistage et de diagnostic de la dénutrition hospitalière. Pour répondre à cette question, l’état nutritionnel de cinq cent et cinq patients adultes a été évalué dans les 48 heures de leur admission aux Cliniques universitaires St-Luc.
Notre travail montre que la dénutrition est un problème relativement fréquent aux Cliniques universitaires St-Luc. En effet, en se basant sur « l’évaluation subjective globale » ou SGA, un tiers de patients sont dénutris, soit 20% modérément dénutris et 10% sévèrement dénutris.
Notre travail montre que le SGA reflète correctement l’état nutritionnel évalué par un ensemble de paramètres objectifs. En effet, la relation entre le SGA d’une part et l’indice de masse corporelle et la composition corporelle (anthropométrie et bioimpédance) d’autre part est excellente. Par contre, la relation entre SGA et les paramètres biologiques (albumine, pré albumine, IGF-I) est plus faible.
En combinant une série de questions spécifiques, nous avons construit un score de dépistage de dénutrition en utilisant le SGA comme « gold standard ». Ce score est basé sur la réponse à deux questions : « Avez-vous perdu récemment du poids et involontairement ? » et « Mangez-vous moins à cause d’une diminution d’appétit ? ». Les valeurs obtenues lors du score nutritionnel s’échelonnent entre 0 et 5 oints. L’analyse par courbe ROC démontre que la valeur seuil de 2 est associée au meilleur couple « sensibilité-spécificité ». Ce score a une sensibilité de 75% et une spécificité de 78%. Le classement de patients selon ce score permet d’identifier deux groupes de sujets dont l’état nutritionnel basé sur des paramètres objectifs diffère significativement.
Nos données montrent que la mesure des protéines plasmatiques (albumine, préalbumine, IGF-I), contrairement au SGA, ne reflète pas l’état nutritionnel déterminé par des paramètres objectifs. Seule l’albumine est significativement différente entre les patients considérés comme bien nourris et ceux considérés comme dénutris par le SGA.
La simplicité et l’absence de données mesurables font du score nutritionnel développé et du SGA de précieux outils respectivement pour le dépistage et le diagnostic de la dénutrition à l’hôpital.

Insulin-Like Growth Factor I --- Nutrition Disorders

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Pathological endocrinology --- Insulin-like growth factor i --- Receptors, somatotropin --- Somatropin

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Children’s undernutrition by screening is not yet systematic done in hospital. In order to identify the nutritional risk (low, moderate, high), a simple, rapid and efficient algorithm has been elaborated. 401 patients have been studied (average age: 13.6 months). They were admitted in different medicals wards such as general paediatric, cardiology, gastroenterology and neurology or in surgical ward. Medical, anthropometric and biological data have been collected. The decisional tree’s elaboration has been founded on the basis of “Nutritional Risk Score” (REILLY, 1995). According to Reilly, 10% of the studied population are at high risk, whereas the 90% others share in equal parts low and moderate risks. The software used is a version of the algorithm CART by Splus.
Based on medical date, a first decisional tree (tree “A”) has been elaborated. The variables “food intake”, “diarrhoea”, vomiting” and “weight loss” appear to be significant in the nutritional risk identification. The results showed 72% of sensibility and 86% of specificity. Each child subject to a risk will be classified accordingly. However, the negative predictive value as at 73.4% and the misclassification error rate is at 28%. Low risk children ware determined with less precision. Consequently, a complementary tree, introducing the variable “weight/height”, applied to those low risk children, had allowed to better target the moderate risk by Reilly, Then, the misclassification error rate is reduce to 8%.
A second decisional tree (tree “B”) has been composed of medical data but this time the variable “weight/height” has been used since the beginning. This tree may be applied to the entire population and gives better results back (sensibility 84%, specificity 94% and misclassification error rate 15%).
Both trees are quick tools to detect a risk of undernutrition to1 to 36 months old children. “A” tree is the fasted, “B” the most reliable but it needs one more measurement.
In this “end of studies work”, measurements of IGF-I have been used to elaborate references for 1 to 36 months old children. The IGF-I’s role like undernutrition-scorer has been tested but it seems to be unsignificant. La dénutrition chez l’enfant à l’hôpital ne fait pas encore l’objet d’un dépistage systématique. Afin de situer le risque nutritionnel (faible, moyen, élevé), un algorithme simple, rapide et efficace a été élaboré. Ont été étudiés 401 patients, moyenne d’âge 13.6 mois, hospitalisés dans les services de pédiatrie générale, chirurgie, cardiologie, digestive et neurologie. Des données anamnestiques, anthropométriques et biologiques ont été recueillies. L’élaboration de l’arbre décisionnel a été fondé sur le « Score de Risque Nutritionnel » (REILLY, 1995). Selon Reilly, 10% de la population étudiés sont à risque sévère tandis que les 90% restants se répartissent en parts égales les risques faible et moyen. Le logiciel utilisé est une variante de l’algorithme CART de Splus. Un premier arbre de décision (arbre A) a été élaboré au départ des données anamnestiques. Les variables « ingestats », « vomissements », « diarrhées » et « notion de la perte du poids » se montrent déterminantes dans la classification du risque nutritionnel. Une sensibilité de 72% et une spécificité de 86% ont été obtenues. Tout enfant à risque sera classé comme tel. Cependant, la valeur prédictive négative est de 73.4% et le taux d’erreur empirique est de 28%. Les enfants à risque faible étant classés avec moins de précision, un arbre complémentaire appliqué à ceux-ci, introduisant la variable « rapport poids/taille », a permis de mieux cerner les enfants considérés à risque moyen par Reilly. Le taux d’erreur empirique est alors ramené à 8%.
Un second arbre (arbre B) a été constitué à partir des données anamnestiques et du « rapport poids/taille ». Applicable à toute la population, il a été proposé afin d’obtenir d’emblée une meilleure classification du risque nutritionnel (sensibilité de 84%, spécificité de 94% et taux d’erreur empirique de 15%).
Les 2 arbres obtenus constituent 2 outils rapides de détection du risque nutritionnel chez les enfants de 1 à 36 mois. L’arbre A est le plus rapide, l’arbre B le plus fiable mais il nécessite une mesure supplémentaire.
Dans ce mémoire, les dosages de l’IGF-I ont contribué à l’élaboration de courbes de référence pour les enfants de 1 à 36 mois. De plus, le rôle de l’IGF-I comme marqueur nutritionnel a été étudié mais est apparu non significatif

Insulin-Like Growth Factor I --- Child Nutrition Disorders

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Many clinical conditions are associated with muscle atrophy. This atrophy is responsible for a decrease of muscle strength and mobility but contributes also to increase morbidity and mortality. Glucocorticoids represent a common cause of muscle atrophy. Previously, we have shown that IGF-I plays a crucial role in glucocorticoid-induced muscle mass loss. Indeed, glucocorticoid-induced muscle atrophy is associated with a reduction of IGF-I muscle levels and is prevented by local overexpression of IGF-I gene. The goal of our present work was to identify the intracellular mediators responsible for the IGF-I anti-atrophic action in this muscle atrophy model. First, we assessed the IGF-I transduction pathway alterations caused by glucocortocoid administration and their reversibility by local overexpression of IGF-I. We showed that glucocorticoid administration significantly decreases the phosphorylation of Akt, GSK-3β and p70S6K and the β-catenin content in tibialis anterior muscle. More importantly, our work shows that IGF-I gene muscle overexpression partially or totally prevents these transduction pathway alterations, which suggests that these molecules are potentially involved in the IGF-I anti-catabolic effect. Secondly, we investigated the ability of these intracellular mediators to mimic the IGF-I anti-atrophic effect. The overexpresion of a constitutively active Akt-1 prevents glucocorticoid-induced atrophy and induces a major hypertrophy of muscle fibers. This hypertrophy is associated with an increase of phosphorylated GSK-3β and p70S6K and β-catenin levels. These molecules are thus susceptible to contribute to the hypertrophic and anti-atrophic effect induces by Akt-1 overexpression. Furthermore, our results show for the first time in vivo that overexpression of a dominant negative GSK-3β or of β-catenin prevents glucocorticoid-induced atrophy. These works indicate therefore that Akt-1, GSK-3β and β-catenin are susceptible to mediate the IGF-I anti-atrophic effect in a muscular atrophy model caused by glucocorticoids. De nombreuses situations cliniques s'accompagnent d'une atrophie musculaire. Celle-ci est responsable d'une perte de force et de mobilité mais aussi d'une augmentation de la morbidité et de la mortalité. Les glucocorticoïdes constituent une cause fréquente d'atrophie musculaire. Nous avons précédemment montré que l'IGF-I joue un rôle crucial dans la perte de masse musculaire induite par les glucocorticoïdes. En effet, l'atrophie induite par les glucocorticoïdes est associée à une réduction des taux musculaires d'IGF-I et est prévenue par la surexpression locale du gène de l'IGF-I. Le but de notre travail a été d'identifier les médiateurs intracellulaires responsables de l'action anti-atrophiante de l'IGF-I dans ce modèle d'atrophie musculaire. Dans un premier temps, nous avons évalué les altérations des voies de transduction intracellulaire de l'IGF-I induites par l'administration de glucocorticoïdes et leur réversibilité par la surexpression locale d'IGF-I. Nous avons montré que l'administration de glucocorticoïdes diminue significativement les quantités d'Akt, de GSK-3β, de p70S6K phosphorylés et de β-caténine totale dans le muscle tibial antérieur. Nos travaux montrent surtout que la surexpression musculaire du gène de l'IGF-I corrige partiellement ou totalement la diminution des taux de ces différentes molécules, ce qui suggère que ces molécules sont potentiellement impliquées dans l'effet anti-catabolique de l’IGF-I. Dans un second temps, nous avons évalué la capacité de ces médiateurs intracellulaires à mimer l'effet anti-atrophiant de l'IGF-I. Ainsi, la surexpression d'Akt-1 constitutivement actif prévient l'atrophie induite par les glucocorticoïdes et induit une hypertrophie majeure des fibres musculaires. Cette hypertrophie est associée à une augmentation des quantités de GSK-3β et de p70S6K phosphorylées et de β-caténine totale. Ces molécules sont donc susceptibles de contribuer à l'effet hypertrophiant et anti-atrophiant induit par la surexpression d'Akt-1. En effet, nos données montrent pour la première fois in vivo que la surexpression d'un dominant négatif GSK-3β ou de β-caténine prévient l'atrophie musculaire induite par les glucocorticoïdes. Ces travaux indiquent donc qu'Akt-1, GSK-3β et β-caténine sont susceptibles de médier l'effet anti-atrophique de l’IGF-I dans un modèle d'atrophie musculaire induite par les glucocorticoïdes.

Muscular Atrophy --- Insulin-Like Growth Factor I --- Glucocorticoids

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Several physiological and pathological conditions cause muscle atrophy. Muscle mass los sis associated with decreased muscle strength and mobility, but mainly contributes to increase morbidity and mortality risk. Glucocorticoids, either administered to treat severe diseases or massively produced in catabolic conditions, represent a common cause of muscle atrophy. The mechanism of their catabolic action is still poorly known and the treatment of the muscle atrophy disappointing. One hypothesis is to consider that Glucocorticoids cause muscle atrophy by impairing local production of muscle growth factors such as IGF-1 and myostatine, respectively, positive and negative regulators of muscle mass. Since Glucocorticoids effectively inhibit IGF-1 and increase myostatine in muscle, these growth factors represent potential attractive therapeutic targets for treatment of muscle atrophy.
The goal of our work was to demonstrate the role of deceased IGF-1 and increased myostatin in the muscle during muscle atrophy caused by Glucocorticoids, as a first step to delineate the therapeutic potential of these growth factors.
In a preliminary step, our work assessed the anabolic effect of IGF-1 gene over expression by electro transfer into the skeletal muscle of hypophysectomized rats. Our results show that IGF-1 gene electro transfer in the tibialis anterior muscle cause muscle hypertrophy, mainly due to myofiber hypertrophy. This gene over expression remained at least for one month and the muscle hypertrophy was still detectable at two months.
Furthermore, we investigated whether IGF-1 gene electro transfer might prevent muscle atrophy caused by Glucocorticoids. Our results show that normalization of muscle IGF-1 levels by IGF-1 gene electro transfer partially prevents muscle atrophy caused by Glucocorticoids. This observation suggests therefore that decreased muscle IGF-1 contributes to Glucocorticoids-related muscle atrophy.
Finally, to unravel the role of increased myostatine levels in the catabolic effect of Glucocorticoids, we characterized the muscle phenotype of mice with myostatin, gene disruption. These investigations revealed that myostatine-null mice show a large and widespread increase in skeletal muscle mass resulting mainly from muscle cell hyperplasia. This model will allow us to delineate the role of myostatine in the muscle atrophy caused by gluco-orticoids. Given its dramatic effect on muscle mass and the possibilities of manipulating its activity, myostatin might represent a new and promising avenue to treat muscle atrophy De nombreuses situations psychologiques et pathologiques sont responsables d’une atrophie musculaire. Cette diminution de la masse musculaire est responsable non seulement d’une perte de force et de mobilité, mais aussi et surtout d’une augmentation du risque de morbidité et de mortalité. Les glucocorticoïdes administrés pour traiter de nombreuses affections ou produits massivement au cours des états hyper cataboliques, constituent une cause fréquente d’atrophie musculaire. Le mécanisme de leur action catabolique est mal connu et le traitement de cette atrophie reste décevant. Une hypothèse serait que les glucocorticoïdes induisent l’atrophie musculaire en altérant la production locale des facteurs de croissance musculaires tels que l’IGF-1 et la myostatine, respectivement régulateurs positif et négatif de la masse musculaire. Comme effectivement les glucocorticoïdes inhibent la production d’IGF-1 et stimulent celle de myostatine, ces facteurs de croissance représentent des cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement de l’atrophie musculaire. Le but de notre travail a été de démontrer le rôle de la diminution de l’IGF-1 et l’augmentation de la myostatine dans le muscle au cours de l’atrophie musculaire induite par les glucocorticoïdes.
Dans une étape préliminaire, nous avons évalué l’effet anabolitique de la surexpression musculaire du gène de l’IGF-1 tranfecté par éléctroporation dans le muscle de rats hypophysectomisés. Nos données montrent que la transfection du gène de l’IGF-1 dans le muscle tibial antérieur induit une hypertrophie musculaire, essentiellement secondaire à une hypertrophie des fibres. Cette surexpression de l’IGF-1 persiste au moins un mois après l’électroporation et l’effet hypertrophique musculaire demeure détectable à deux mois.
Nous avons ensuite cherché à savoir si la transfection du gène de l’IGF-1 prévenait l’atrophie musculaire induite par les glucocorticoïdes. Nos expériences montrent que la restauration des taux musculaires d’IGF-1 par transfection du gène de l’IGF-1 prévient partiellement l’atrophie musculaire causée par les glucocorticoïdes, ce qui suggère que la diminution de l’IGF-1 musculaire contribue très probablement à l’atrophie induite par les glucocorticoïdes.
Enfin, pour démontrer le rôle potentiel de l’augmentation de la myostatine dans l’effet catabolique des glucocorticoïdes sur le muscle, nous avons caractérisé une lignée de souris « knock ou » pour le gène de la myostatine. Nos données démontrent que l’invalidation du gène de la myostatine s’accompagne d’une hypertrophie musculaire qui résulte exclusivement d’une hyperplasie des fibres. Ce modèle nous permettra de rechercher le rôle de la myostatine dans l’atrophie induite par les glucocorticoïdes

Insulin-Like Growth Factor I --- Glucocorticoids --- Growth differentiation factor 8 --- Muscular Atrophy