Katerina Kroupina

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A high protein diet : treatment or precipitant for hepatic encephalopathy?

B.Sc., Pharmacology, Université de Montréal

Direction:

Dr Christopher Rose

2019 - now

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Publications

Impact de la diète riche en protéines sur le stress oxydatif systémique chez les rats cirrhotiques par ligation du canal biliaire.

Karim El-Hajj-Moussa-Ali, Katerina Kroupina, Mélanie Tremblay, C. F. Rose.

Journée de la recherche Gabriel L. Plaa du Département de Pharmacologie et Physiologie, Université de Montréal

May 27th 2022

Montreal, Canada

Abstract⇓

L’encéphalopathie hépatique (EH) est une complication neuropsychiatrique causée par une dysfonction chronique du foie (cirrhose). Le foie ne peut plus maintenir l’hémostase par son rôle de détoxification provoquant entre autres, l’accumulation d’ammoniaque et une augmentation importante du stress oxydatif. La cirrhose provoque la sarcopénie, et les muscles étant le second site de détoxification de l’ammoniaque, nous avons émis l’hypothèse qu’une diète haute en protéines permettrait de diminuer l’ammoniaque et le stress oxydatif. L’objectif de cette étude est d’évaluer le stress oxydatif systémique chez un modèle de rat cirrhotique induit par ligation de la voie biliaire (BDL) nourris avec une diète normale, riche en protéines d’origine animale (lactosérum) et végétale (soya). Le peroxyde d’hydrogène, la modification des protéines sériques par carbonylation et de la peroxydation des lipides (4-hydroxynonénal) seront évalués par essai enzymatique et immunobuvardage. Nos résultats suggèrent qu’il n’y a pas de différence significative du niveau du peroxyde d’hydrogène, de la lipoperoxydation et de la modification par carbonylation des protéines chez les BDL nourris avec les diètes protéiques par rapport aux BDL nourris avec une diète normale. Ces résultats proposent qu’une diète riche en protéines, d’origine animale ou végétale, ne contribue pas à la diminution du niveau de stress oxydatif systémique dans un modèle cirrhotique.

OpenAccess

Amino acids, ammonia, and hepatic encephalopathy.

Katerina Kroupina, Chantal Bémeur, Christopher F. Rose.

2022

Anal Biochem, 649: 114696.

35500655

PDF

10.1016/j.ab.2022.114696

Abstract⇓

Hepatic encephalopathy (HE) is a decline in brain function arising due to liver insufficiency. The liver's diminished capacity to clear ammonia, and the subsequent accumulation of it, is highly implicated in pathogenesis of HE. Ammonia is endogenously generated from the catabolism of amino acids derived from dietary protein intake. Therefore, a conflict arises in cirrhosis where dietary protein intake may increase ammonia and precipitate HE, and at the same time, cirrhotic patients require high daily protein intake due to altered nutrient metabolism. A nutritional solution is needed to deliver sufficient doses of protein to patients without increasing the risk of HE. In order to address this issue, this review will discuss the catabolism of individual amino acids with a special focus on ammonia-generating steps and highlight a subset of amino acids that have the potential to generate multiple equivalents of ammonia. Following, studies investigating the effects of individual amino acids in cirrhosis on blood ammonia levels as well as development of HE will be reviewed.

Régime hyperprotéiné dans l'encéphalopathie hépatique : précipitant ou protecteur ?

Katerina Kroupina, Karine Dubois, Mélanie Tremblay, Christopher Rose.

Journée de la recherche Gabriel L. Plaa du Département de Pharmacologie et Physiologie, Université de Montréal

May 21st 2021

Online

Abstract⇓

Introduction : L'encéphalopathie hépatique (EH) est un syndrome neuropsychiatrique qui survient à la suite d'une cirrhose. Les symptômes comprennent des troubles de la mémoire et de la coordination motrice, le coma et même la mort. L'ammoniaque, une toxine produite lors du métabolisme d’acides aminés, est impliquée dans la pathogenèse. La première ligne de défense contre l'augmentation de l'ammoniaque, le foie, ne fonctionne pas à pleine capacité lors de la cirrhose et sa détoxification diminue, augmentant les concentrations sériques. La deuxième ligne de défense est le muscle squelettique. Toutefois, les patients cirrhotiques présentent une importante perte musculaire, ce qui augmente aussi le risque d’EH. L'objectif de ce projet est de déterminer si l'excès de protéines est néfaste en raison de la production excessive d'ammoniac, ou protecteur en raison du maintien de la masse musculaire. Méthodes : Les rats cirrhotiques (ligation de voie biliaire) se nourriront d’une diète haute en protéines (36%) ou régulière (18%) pendant les 5 semaines post-chirurgie. L’ammoniaque sérique sera évaluée à 0, 3 semaines, et 5 semaines. Les tests comportementaux pour évaluer les symptômes d’EH et l’évaluation de la composition corporelle seront faits à 3 et 5 semaines. L’activité de glutamine synthétase musculaire sera évaluée pour déterminer si la diète en augmente l’activité. Résultats : Les résultats préliminaires indiquent que les rats mangeant une diète hyperprotéinée voient une amélioration de la masse musculaire et ne présentent pas d’augmentation de l’ammoniaque ou de déficience cognitive comparé aux rats sur une diète normale. Discussion : Ce projet aidera à améliorer les lignes directrices en alimentation protéique chez les patients souffrant d’EH.

Régime hyperprotéiné dans l'encéphalopathie hépatique : précipitant ou protecteur ?

Katerina Kroupina, Karine Dubois, Mélanie Tremblay, Christopher F. Rose.

22e Congrès des étudiant(e)s, stagiaires et résident(e)s du CHUM

May 6th 2021

Online

Abstract⇓

Introduction: Chronic liver disease adversely affects neurocognitive functioning. These cognitive and mental status changes can range from subclinical and frequently undiagnosed impairments, known as covert hepatic encephalopathy (HE), to overt HE, with requires hospitalization and increases mortality. Efficient and practical screening tests are needed to detect early cognitive alterations, to avoid the progression to advanced grades of HE. Objective: To identify patients at high risk of developing overt EH within a year, using a battery of online cognitive tests. Methods: 190 cirrhotic patients from CHUM Hepatology clinic will be recruited for a prospective 1-year longitudinal study and will perform the CBS cognitive assessment at baseline. Cambridge Brain Sciences (CBS), an online platform adapted for research, offers a 45-minute online self-assessment that evaluates 4 cognitive domains (memory, reasoning, concentration and verbal ability). Scores are compared to a large age and gender-matched population database. Patients will be followed up for 1 year with phone calls every 3 months and medical records will be checked to identify HE-related hospitalizations and mortality. Statistical analysis will be performed to study the correlation between screening test results and patient outcomes. Results: To date, 14 participants (78% men, mean age 62.42 ± 7.25) have been included. Results show that cirrhotic patients scored below average in more than 90% of cognitive tasks performed, compared to the normative database. Discussion: The expected results can provide important information for identifying patients at high risk of developing overt HE within 1 year, which can propose prophylaxis, early treatment, prevention of episodes and promote a great impact on the patient's quality of life, cost of treatments and decrease in mortality.

Katerina Kroupina

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