タンパク質-エネルギー不足

タンパク質エネルギー栄養失調（またはタンパク質カロリー栄養失調）は、すべての主要栄養素の慢性的な欠乏に起因するエネルギー不足です。通常、多くの微量栄養素の欠乏も伴います。タンパク質エネルギー栄養失調は、突然かつ完全に（飢餓状態）進行する場合もあれば、徐々に進行する場合もあります。重症度は、無症状の症状から明らかな悪液質（浮腫、脱毛、皮膚萎縮を伴う）まで様々であり、多臓器不全および多臓器不全が認められます。診断には通常、血清アルブミンを含む臨床検査が行われます。治療は、静脈内輸液による水分および電解質欠乏の補正を行い、可能であれば経口で徐々に栄養素を補給します。

先進国では、タンパク質・エネルギー栄養失調は、施設入所中の高齢者（多くの場合、自覚症状は少ない）や、食欲減退や栄養素の消化・吸収・代謝障害を伴う疾患を持つ患者によく見られる症状です。発展途上国では、タンパク質・エネルギー栄養失調は、十分なカロリーやタンパク質を摂取していない子どもたちによく見られます。

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タンパク質・エネルギー栄養失調の分類と原因

タンパク質エネルギー栄養失調は、軽度、中等度、重度の3段階に分けられます。ステージは、患者の身長に応じた実際の体重と推定体重（理想体重）の差を国際基準（正常：90～110%、軽度のタンパク質エネルギー栄養失調：85～90%、中等度：75～85%、重度：75%未満）を用いて判定されます。

タンパク質エネルギー栄養失調には、一次性と二次性があります。一次性タンパク質エネルギー栄養失調は栄養素の摂取不足によって引き起こされますが、二次性タンパク質エネルギー栄養失調は、栄養素の利用を妨げる様々な疾患や薬剤の結果として起こります。

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タンパク質エネルギー栄養失調の症状

中等度のタンパク質・エネルギー栄養失調の症状は、全身性（全身性）の場合もあれば、特定の臓器や器官系に影響を及ぼす場合もあります。無関心と易刺激性が特徴的です。患者は衰弱し、活動能力が低下します。認知能力、そして時には意識障害も生じます。一時的な乳糖欠乏症と無酸症が現れます。下痢は頻繁に起こり、腸管二糖類分解酵素、特にラクターゼの欠乏によって悪化します。性腺組織は萎縮します。PEMは、女性では無月経、男女では性欲減退を引き起こす可能性があります。

脂肪と筋肉量の減少は、あらゆる形態のPEMに共通する特徴です。30～40日間断食した成人ボランティアでは、体重の大幅な減少が見られました（開始時の体重の25%）。断食期間が長くなると、成人では50%、小児ではそれ以上の体重減少が見られる可能性があります。

成人における悪液質は、通常であれば目に見える脂肪沈着が存在する部位に最も顕著に現れます。筋肉量は減少し、骨が突出します。皮膚は薄く、乾燥し、弾力を失い、青白く冷たくなります。髪は乾燥し、抜けやすく、まばらになります。創傷治癒も阻害されます。高齢患者では、股関節骨折、床ずれ、栄養性潰瘍のリスクが高まります。

急性または慢性の重度のタンパク質・エネルギー栄養失調では、心臓の大きさと心拍出量が減少し、脈拍数が低下し、血圧が低下します。呼吸数と肺活量も低下します。体温が低下し、場合によっては死に至ることもあります。浮腫、貧血、黄疸、点状出血が現れることもあります。肝不全、腎不全、または心不全が起こることもあります。

細胞性免疫が低下し、感染症に対する感受性が高まります。細菌感染症（例：肺炎、胃腸炎、中耳炎、泌尿生殖器感染症、敗血症）は、あらゆる形態のタンパク質・エネルギー栄養失調に共通する特徴です。感染症はサイトカイン産生を活性化させ、食欲不振を悪化させ、筋肉量のさらなる減少と血清アルブミン値の著しい低下をもたらします。

乳児の場合、マラスムスは空腹感、体重減少、成長遅延、皮下脂肪と筋肉量の減少を引き起こします。肋骨と顔面骨が突出し、たるんで薄く垂れ下がった皮膚がひだ状に垂れ下がります。

クワシオルコルは末梢浮腫を特徴とする。腹部は突出するが、腹水は貯まらない。皮膚は乾燥し、薄く、しわが寄る。色素沈着が進み、ひび割れが生じ、その後、色素減少、弛緩、萎縮が生じる。体の部位によって、症状の現れる時期が異なる。毛髪は細くなり、茶色、または灰色になる。頭髪は抜けやすくなり、最終的にはまばらになるが、まつ毛は過剰に伸びることもある。栄養不足と十分な栄養状態が交互に繰り返されるため、毛髪は「縞模様の旗」のような外観になる。罹患した小児は無関心なことが多いが、かき回されると怒りっぽくなる。

完全な飢餓は、8～12週間以上続くと致命的です。そのため、タンパク質・エネルギー欠乏症に特徴的な症状が現れる時間がありません。

一次タンパク質エネルギー栄養失調

世界中で、一次性タンパク質エネルギー栄養失調は主に子供と高齢者、つまり食料の入手機会が限られている人々に発生していますが、高齢者における最も一般的な原因はうつ病です。また、断食、治療目的の飢餓、食欲不振の結果として起こることもあります。さらに、子供や高齢者に対する不適切な（残酷な）扱いによっても引き起こされることがあります。

小児における慢性の一次性タンパク質エネルギー栄養失調には、マラスムス、クワシオルコル、そして両方の特徴を併せ持つマラスミック・クワシオルコルの3つの形態があります。タンパク質エネルギー栄養失調の形態は、食事中の非タンパク質エネルギー源とタンパク質エネルギー源の比率によって異なります。飢餓は、一次性タンパク質エネルギー栄養失調の急性重篤な形態です。

マラスムス（乾性タンパク質エネルギー栄養失調とも呼ばれる）は、体重減少、筋肉と脂肪の減少を引き起こします。発展途上国では、マラスムスは小児におけるタンパク質エネルギー栄養失調の最も一般的な形態です。

クワシオルコル（湿性型、腫脹型、浮腫型とも呼ばれる）は、年長児の早期離乳と関連しており、これは通常、年少児が誕生し、年長児を乳房から「押し出す」ことで起こります。そのため、クワシオルコルを発症する小児は、通常、マラスムスを発症する小児よりも年齢が高くなります。クワシオルコルは、既にタンパク質・エネルギー栄養不良を患っている小児において、急性疾患（多くの場合、胃腸炎やその他の感染症（おそらくサイトカイン産生による二次性））によっても引き起こされることがあります。エネルギーよりもタンパク質が不足している食事は、マラスムスよりもクワシオルコルを引き起こす可能性が高くなります。マラスムスほど一般的ではないクワシオルコルは、アフリカの農村部、カリブ海諸国、太平洋諸島など、世界の特定の地域に限定される傾向があります。これらの地域では、主食（例：キャッサバ、サツマイモ、青バナナ）はタンパク質が少なく、炭水化物が豊富です。クワシオルコルでは、細胞膜の透過性が高まり、血管内の体液とタンパク質の漏出が起こり、末梢浮腫を引き起こします。

マラスマティック・クワシオルコルは、マラスムスとクワシオルコルの複合的な特徴を特徴とします。罹患した小児は浮腫を呈し、マラスムス患者よりも体脂肪が多くなります。

断食とは、栄養素が完全に欠乏している状態です。断食は自発的な場合もありますが（宗教的な断食や神経性の拒食症など）、通常は外的要因（例えば、自然災害や砂漠にいるなど）によって引き起こされます。

二次性タンパク質エネルギー栄養失調

この型は通常、消化管機能に影響を及ぼす疾患、悪液質性疾患、および代謝要求を増大させる状態（感染症、甲状腺機能亢進症、アジソン病、褐色細胞腫、その他の内分泌疾患、火傷、外傷、手術など）によって生じます。悪液質性疾患（エイズ、癌など）および腎不全では、異化プロセスによって過剰なサイトカインが形成され、それが栄養失調につながります。末期心不全は心臓悪液質を引き起こす可能性があり、これは特に死亡率の高い重度の栄養失調です。悪液質性疾患は食欲を減退させたり、栄養代謝を阻害したりすることがあります。消化管機能に影響を及ぼす疾患は、消化（膵機能不全など）、吸収（腸炎、腸症など）、またはリンパによる栄養素の輸送（後腹膜線維症、ミルロイ病など）を阻害することがあります。

病態生理学

最初の代謝反応は、代謝の強度の低下です。エネルギーを供給するために、体はまず脂肪組織を「分解」します。しかし、その後、内臓や筋肉も分解され始め、その質量が減少します。肝臓と腸が最も大きく「減少」し、心臓と腎臓は中間的な位置にあり、神経系は最も小さくなります。

タンパク質エネルギー栄養失調の診断

診断は、明らかに不十分な食物摂取が認められる臨床歴に基づいて行われます。特に小児においては、不十分な食物摂取の原因を特定する必要があります。小児および青年においては、虐待や神経性無食欲症の可能性を考慮する必要があります。

身体検査の所見により、通常は診断を確定できます。二次性タンパク質エネルギー栄養失調の原因を特定するには、臨床検査が必要です。血漿アルブミン、総リンパ球数、CD4 ⁺ Tリンパ球数、および皮膚抗原反応の測定は、タンパク質エネルギー栄養失調の重症度を判定したり、境界域の状態にある場合に診断を確定したりするのに役立ちます。C反応性タンパク質または可溶性インターロイキン-2受容体値の測定は、栄養失調の原因が不明な場合の特定や、異常なサイトカイン産生の確認に役立ちます。その他、多くのパラメータが正常値から逸脱することがあります。例えば、ホルモン、ビタミン、脂質、コレステロール、プレアルブミン、インスリン様成長因子-1、フィブロネクチン、およびレチノール結合タンパク質の減少がよく見られます。尿中クレアチニンおよびメチルヒスチジン値は、筋萎縮の程度を評価する基準として使用できます。タンパク質の異化が遅くなると、尿中尿素値も低下します。治療戦略を選択する際にこれらのデータが考慮されることはほとんどありません。

その他の臨床検査で、治療を必要とする関連異常が明らかになる場合があります。血清電解質、血中尿素およびクレアチニン、BUN、グルコース、そして場合によってはCa、Mg、リン酸塩、Naを測定する必要があります。血糖値と電解質（特にK、Ca、Mg、リン酸塩、そして場合によってはNa）は通常低値です。BUN、血中尿素、クレアチニンは、ほとんどの場合、腎不全が発生するまで低いままです。代謝性アシドーシスが検出されることがあります。血算を行うと、通常、正球性貧血（主にタンパク質欠乏による）または小球性貧血（同時発生の鉄欠乏による）が認められます。

タンパク質・エネルギー栄養失調の重症度を評価するために使用される指標

インジケータ	ノルム	簡単	適度	重い
標準体重（％）	90～110	85～90	75～85	75歳未満
ボディマス指数（BMI）	19-24	18-18.9	16-17.9	16歳未満
ホエイプロテイン（g/dL）	3.5～5.0	3.1-3.4	2.4～3.0	<2.4
血清トランスフェリン（mg/dL）	220-400	201-219	150～200	150未満
総リンパ球数（mm3）	2000～3500	1501-1999	800～1500	800未満
遅延型過敏症指数	2	2	1	0

高齢者の場合、BMI 21 未満では死亡リスクが高まる可能性があります。

遅延型過敏症の指標は、カンジダ属または白癬菌属由来の共通抗原を用いた皮膚テストで明らかになる硬結の程度を示す。硬結の程度は、0 - < 0.5 cm、1 - 0.5～0.9 cm、2 - > 1.0 cmである。

下痢が重度で治療に反応しない場合は、虫卵や寄生虫の有無を調べるために便培養検査も行います。タンパク質・エネルギー栄養不良の人は感染症への反応が遅れる可能性があるため、潜在性感染症の診断のために尿検査、尿培養、血液培養、ツベルクリン検査、胸部X線検査が行われることもあります。

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タンパク質・エネルギー栄養失調の予防と治療

世界的に、タンパク質・エネルギー栄養失調を防ぐための最も重要な戦略は、貧困を削減し、栄養に関する知識を向上させ、医療を改善することです。

軽度から中等度のタンパク質・エネルギー栄養失調（短期的な飢餓を含む）は、バランスの取れた食事（できれば経口摂取）によって治療されます。固形食が十分に消化できない場合は、液状の経口栄養補助食品（通常は乳糖を含まない）を使用することができます。飢餓は胃腸の感受性を高め、細菌がパイエル板に侵入して感染性下痢を促進するため、下痢はしばしば経口摂取を困難にします。下痢が持続する場合（おそらく乳糖不耐症による）、乳糖不耐症の患者はヨーグルトなどの発酵乳製品を摂取できるため、牛乳ベースの人工乳ではなくヨーグルトベースの人工乳を与えます。患者はマルチビタミンサプリメントも必要とします。

重度のタンパク質・エネルギー栄養失調または長期の飢餓状態には、食事管理による入院治療が必要です。最優先事項は、水分と電解質のバランスの乱れの是正と感染症の治療です。次のステップは、経口、または必要に応じて経鼻胃管（通常は経鼻胃管）または経腸栄養管による主要栄養素の補給です。重度の吸収不良の場合は、経腸栄養が処方されます。

体重増加に伴って明らかになる特定の栄養素欠乏症を補うために、他の治療が必要になる場合があります。微量栄養素欠乏症を回避するために、患者は回復するまで、推奨1日摂取量（RDA）の約2倍の量の微量栄養素を摂取し続ける必要があります。

小児の場合

基礎疾患を治療する必要があります。下痢のある小児では、下痢の悪化を防ぐため、授乳を24～48時間遅らせる場合があります。授乳は頻繁（1日6～12回）に行う必要がありますが、腸の既に限られた吸収能力を損なわないように、少量（100ml未満）にする必要があります。最初の1週間は、通常、栄養補助乳を徐々に量を増やしながら与えます。1週間後には、175kcal/kgおよび4g/kgのタンパク質を標準量として与えることができます。微量栄養素のRDA（推奨摂取量）の2倍の摂取が必須であり、市販のマルチビタミンサプリメントが推奨されます。4週間後には、全乳、魚油、卵、果物、肉、酵母などの固形食品に置き換えることができます。

主要栄養素のエネルギー構成は、タンパク質16%、脂質50%、炭水化物34%程度とするのが適切です。例として、脱脂粉乳（110g）、ショ糖（100g）、植物油（70g）、水（900ml）を混ぜ合わせます。他にも様々な混合乳（全脂粉乳、コーン油、マルトデキストリンなど）が使用できます。混合乳に用いる粉乳は水で薄めます。

サプリメントは通常、調乳用ミルクに添加されます。7日間、筋肉内注射でMd 0.4 meq/kg/日を投与します。最初の3日間は、ビタミンB群をRDAの2倍の量で、通常はビタミンA、リン、亜鉛、マンガン、銅、ヨウ素、フッ素、モリブデン、セレンとともに経腸投与します。ビタミンBタンパク質エネルギー欠乏症の小児では食物由来の鉄の吸収が困難なため、経口または筋肉内注射によるサプリメントが処方されます。保護者には栄養所要量について指導します。

成人の場合

タンパク質・エネルギー栄養不良に関連する疾患には対処が必要です。例えば、エイズや癌によって過剰なサイトカイン産生が生じている場合、メゲストロール酢酸塩またはヒドロキシプロゲステロンが食事摂取量を改善する可能性があります。しかし、これらの薬剤は男性のテストステロン産生を劇的に低下させるため（筋力低下を引き起こす可能性があります）、テストステロンを併用する必要があります。これらの薬剤は副腎機能低下を引き起こす可能性があるため、短期間（3か月未満）のみに使用してください。機能障害のある患者では、宅配食と摂食介助が治療の鍵となります。

食欲増進剤（ハシシ抽出物 - ドロナビノール）は、食欲不振症の患者で原因が明らかでない場合に投与すべきであり、また、食欲不振症によって生活の質が低下している晩年の患者にも投与すべきである。アナボリックステロイドは、腎不全による悪液質の患者、そしておそらくは高齢患者にも、ある程度の有益な効果（例：除脂肪体重の増加、機能改善の可能性）をもたらす。

成人におけるタンパク質・エネルギー栄養不良の改善の原則は、小児の場合と概ね同様です。ほとんどの成人では、食事の開始を遅らせるべきではなく、少量ずつ頻繁に与えることが推奨されます。市販の経口用調合乳を使用することもできます。栄養素は、1kgあたり60kcal、タンパク質1.2～2gの割合で与えます。固形食と一緒に液体の経口サプリメントを摂取する場合は、固形食の摂取量が減少しないように、固形食摂取の少なくとも1時間前に摂取する必要があります。

介護施設に入所するタンパク質エネルギー栄養失調患者の治療には、環境の改善（例：食堂をより魅力的なものにする）、食事介助、食事内容の変更（例：食事摂取量の増加と間食のカロリー補給）、うつ病やその他の基礎疾患の治療、食欲増進薬、アナボリックステロイド、またはその両方の併用など、多くの対策が必要です。重度の嚥下障害患者には、長期にわたる胃瘻チューブによる栄養補給が不可欠ですが、認知症患者への使用については議論があります。また、口に合わない治療食（例：減塩食、糖尿病食、低コレステロール食）は、食物摂取量を減らし、重度のタンパク質エネルギー栄養失調を引き起こす可能性があるため、避けることが有益です。

タンパク質エネルギー栄養失調治療の合併症

タンパク質・エネルギー栄養不良の治療は、体液過剰、電解質欠乏、高血糖、不整脈、下痢などの合併症（再栄養症候群）を引き起こす可能性があります。下痢は通常軽度で自然に治りますが、重度のPEM患者の下痢は、時に重度の脱水症状や死亡につながることがあります。経管栄養で使用されるソルビトールや、抗生物質療法を受けている患者の場合のクロストリジウム・ディフィシルなどの下痢の原因は、特定の介入によって治療できる場合があります。過剰カロリーによる浸透圧性下痢は成人ではまれであり、PEMの他の原因が除外された場合にのみ考慮すべきです。

タンパク質・エネルギー栄養不良は心臓機能と腎臓機能を低下させる可能性があるため、水分補給は血管内液量の増加を引き起こす可能性があります。また、治療により細胞外カリウムとマグネシウムの濃度も低下します。カリウムまたはマグネシウムの減少は不整脈を引き起こす可能性があります。治療中の炭水化物代謝の活性化はインスリンの放出を刺激し、細胞へのリン酸の流入につながります。低リン血症は、筋力低下、知覚異常、麻痺、不整脈、昏睡状態を引き起こす可能性があります。経腸栄養中は、血中リン酸値を定期的に測定する必要があります。

治療中、内因性インスリンが効かなくなり、高血糖につながる可能性があります。その結果、脱水や高浸透圧が生じる可能性があります。また、QT間隔の延長を特徴とする致死的な心室性不整脈が発生することもあります。

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タンパク質エネルギー栄養失調の予後

小児における致死率は5～40%です。軽度のタンパク質・エネルギー栄養不良の小児や集中治療を受けた小児では、致死率は低くなります。治療開始後数日で死亡する症例は、通常、電解質欠乏、敗血症、低体温、または心不全が原因です。意識障害、黄疸、点状出血、低ナトリウム血症、持続性下痢は予後不良の兆候です。無関心、浮腫、食欲不振の回復は良好な兆候です。クワシオルコルは、マラスムスよりも回復が早いです。

長期にわたるタンパク質・エネルギー栄養不良が小児にどのような影響を及ぼすのかは、現在まで完全に解明されていません。慢性吸収不良症候群や膵機能不全を発症する小児もいます。幼児では中等度の知的障害が現れる場合があり、就学年齢まで持続することもあります。タンパク質・エネルギー栄養不良の期間、重症度、そして発症年齢によっては、永続的な認知障害が認められることもあります。

成人では、タンパク質エネルギー栄養失調は罹患率や死亡率につながる可能性があります（例えば、老人ホームに入居している高齢者では、進行性の体重減少により死亡率が10%上昇します）。臓器不全や全身機能不全を発症しない限り、タンパク質エネルギー栄養失調の治療はほぼ成功します。高齢患者の場合、タンパク質エネルギー栄養失調は、手術、感染症、その他の疾患による合併症や死亡リスクを高めます。