Dynamika exprese mikroRNA a systémové zánětlivé odpovědi u POCD po kardiochirurgickém výkonu

Chirurgická myokardiální revaskularizace je výkon používaný u pacientů s ischemickou chorobou srdeční k obejítí aterosklerotických zúžení nebo uzávěrů koronárních tepen pomocí arteriálního nebo venózního štěpu (Koronární tepenné bypassové graftování - CABG). Jednou z nejčastějších komplikací po srdeční operaci je pooperační kognitivní pokles (POCD). Je charakterizován poruchou paměti, pozornosti a exekutivních funkcí a může mít dlouhodobé následky, jako je opožděná fyzioterapie a mobilizace, prodloužený pobyt na jednotce intenzivní péče a v nemocnici, častější propuštění do pečovatelských domovů, snížená kvalita života a zvýšená mortalita.

Příčiny POCD jsou multifaktoriální. Systémová zánětlivá reakce na operaci, mimotělní oběh a anestezie jsou považovány za faktor ve vývoji neurozánětlivé reakce a následného POCD. Neurozánět může způsobit dysfunkci nebo smrt mozkových buněk a poškození hematoencefalické bariéry, což vede ke zvýšení hladiny biochemických markerů poškození mozku v krvi. Studie ukazují, že četné mikroRNA (miRNA) hrají roli v regulaci zánětlivé reakce. MiRNA jsou malé, endogenní, nekódující molekuly RNA, typicky 18-25 nukleotidů dlouhé, které regulují genovou expresi na posttranskripční úrovni. Jsou centrálními mediátory buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy. Hladiny miRNA v tkáních a periferní krvi jsou podobné a cirkulující miRNA jsou stabilní a vhodné pro měření. Specifické miRNA (miRNA 151-5p, 505, 499, 625 a další) mohou být potenciálními časnými biomarkery poškození mozku po mírném traumatickém poranění mozku. Anestezie a chirurgie také prostřednictvím komplexních mechanismů mohou způsobit změny v mozkových buňkách, které mohou vést k uvolnění specifických miRNA, a tyto miRNA mohou být detekovány v krvi a různých biologických tekutinách.

Hypotéza: Vyšší hladiny perioperační exprese miRNA-151-5p jsou spojeny se systémovou zánětlivou reakcí a s rozvojem POCD.

Cíl této studie je:

1. Prozkoumat asociaci mezi hladinami exprese miRNA-151-5p a biochemickými parametry systémového zánětu, stejně jako asociaci obou s kognitivním stavem u pacientů podstupujících CABG operaci.
2. Prozkoumat asociaci mezi demografickými a klinickými charakteristikami pacientů a hladinami exprese miRNA-151-5p, hladinou biochemických parametrů systémového zánětu a kognitivním stavem pacientů.

Výzkumný plán:

Výzkum byl proveden v Klinickém nemocničním centru Osijek. S respektováním inkluzních a exkluzních kritérií pro účast ve studii byl výzkum proveden u pacientů ve věku 65 až 80 let, kteří jsou podle klasifikace Americké společnosti anesteziologů (ASA) zařazeni do skupin III a IV a kteří podstupují CABG operaci s použitím mimotělního oběhu. Operace byly provedeny podle standardního protokolu pro balancovanou anestezii, kardiochirurgii a mimotělní oběh. Všichni účastníci podstoupili stejný anestetický postup a anestezii založenou na midazolamu, propofolu, sufentanilu, rokuronia a sevofluranu. Hloubka anestezie byla monitorována pomocí Patient State Index (PSI). Všechny operace byly provedeny za použití mimotělního oběhu s udržováním normotermie (36 °C).

Vzorky krve pro stanovení hladin cholinesterázy, interleukinu-6, proteinu S100B, exprese miRNA-151-5p a rutinních laboratorních parametrů (kompletní krevní obraz, hladiny troponinu I, C-reaktivního proteinu, prokalcitoninu, glukózy, močoviny, kreatininu, aspartátaminotransferázy, alaninaminotransferázy, gama-glutamyltransferázy, celkového bilirubinu, albuminu, elektrolytů, laktátu, koagulačních testů a analýzy krevních plynů v arteriální krvi) byly odebrány ve třech časových bodech: před operací před indukcí anestezie (1), bezprostředně po výkonu při přijetí na jednotku intenzivní péče (2) a 48 hodin po chirurgickém výkonu (3).

Testování kognitivních funkcí bylo provedeno den před operací a po operaci, jednou denně každý den až do 6. pooperačního dne. Výzkumníci použili validovanou hodnotící škálu pro hodnocení kognitivních funkcí, Montreal Cognitive Assessment - MoCA Test. Demografická a klinická data byla zaznamenána u všech subjektů. Subjekty byly sledovány po dobu 7 dnů.