K-Means Clusteridentifikation von Ernährungsphänotypen bei Patienten mit nicht-tuberkulösen mykobakteriellen Lungenerkrankungen und Korrelationsanalyse mit der Runyon-Klassifikation

Hintergrund und Ziele: Um die Ernährungsheterogenität unter Patienten mit nicht-tuberkulösen mykobakteriellen (NTM) Lungenerkrankungen zu untersuchen, wurden Ernährungsphänotypen mittels K-means-Clustering identifiziert. Außerdem wurden ernährungs- und entzündungsbezogene Marker, die Runyon-Klassifikation und Komorbiditäten zwischen den Phänotypen verglichen. Methoden: Eine retrospektive Analyse von 457 Patienten mit der Diagnose einer NTM-Lungenerkrankung wurde durchgeführt. Neun ernährungs- und entzündungsbezogene Indikatoren wurden erfasst: Body-Mass-Index (BMI), Hämoglobin (HGB), Lymphozytenzahl (LY), C-reaktives Protein (CRP), Präalbumin (PAB), Albumin (ALB), Gesamtprotein (TP), Triglyceride (TG) und Gesamtcholesterin (TC). Die Kandidatencluster wurden zunächst mit der Ellenbogenmethode und Silhouettenmaßen bewertet. In Abwesenheit eines deutlichen Wendepunkts in der Ellenbogenmethode wurde die Lösung mit dem höchsten Silhouette-Koeffizienten als die kompakteste Kandidatenlösung angesehen. Ein exploratives finales Clustering-Schema wurde dann durch die weitere Einbeziehung einer Bootstrap-Analyse zur internen Stabilität und klinischen Interpretierbarkeit bestimmt. Anschließend wurden die Ernährungs- und Entzündungsprofile, die Runyon-Klassifikation (Gruppen I und III) und die Verteilungen der Komorbiditäten zwischen den Phänotypen verglichen. Ordinale logistische Regressionsanalysen wurden eingesetzt, um Faktoren zu identifizieren, die mit dem Grad des Ernährungsphänotyps assoziiert sind. Ergebnisse: Vier Ernährungsphänotypen wurden identifiziert: Gesund – Niedrige Entzündung (24,5 %), Hyperlipidämisch – Gut ernährt (18,8 %), Mager – Moderate Entzündung (42,5 %) und Schwer unterernährt – Hohe Entzündung (14,2 %). Es gab signifikante Unterschiede in den ernährungs- und entzündungsbezogenen Markern (alle P < 0,001). Der schwer unterernährte – hochentzündliche Typ wies die niedrigsten BMI-, HGB-, ALB- und TP-Werte, den höchsten CRP-Wert, den höchsten Anteil von Runyon Gruppe III, der hauptsächlich durch Mycobacterium avium-Komplex (MAC)-Infektionen repräsentiert wird (67,7 %, P = 0,011), und schwerwiegendere Komorbiditäten (Malignität, Niereninsuffizienz; P < 0,05) auf. Der gesunde – niedrige Entzündungstyp zeigte optimale Ernährungsprofile, den höchsten Anteil an Runyon Gruppe I (hauptsächlich durch Mycobacterium kansasii und Mycobacterium marinum) Infektionen (44,6 %, P = 0,003) und wenige schwere Komorbiditäten. Die ordinale logistische Regressionsanalyse zeigte, dass ein Alter von ≥ 60 Jahren, maligne Tumoren, Atemwegserkrankungen und Nierenerkrankungen signifikant mit einer erhöhten kumulierten Wahrscheinlichkeit verbunden waren, zu einem schlechteren Ernährungsphänotypgrad überzugehen (alle P < 0,05). Schlussfolgerung: Der Ernährungszustand bei Patienten mit NTM-Lungenerkrankungen zeigt eine signifikante Heterogenität, die eng mit Entzündungen, Bakterienstämmen und Komorbiditäten verbunden ist. Der schwer unterernährte – hochentzündliche Typ wies das ungünstigste ernährungsentzündliche Profil auf, was darauf hindeutet, dass die klinische Früherkennung, die ernährungsphysiologische Bewertung und die umfassende Intervention für solche Patienten gestärkt werden sollten. Schlüsselwörter: nicht-tuberkulöse mykobakterielle Lungenerkrankung, Ernährungsphänotyp, K-means-Clustering, Runyon-Klassifikation, Unterernährung, entzündliche Reaktion