Střevo, zánět a výživa u dospělých pacientů po operaci Fontan (GIN-Fontan)

Klinické studie u pacientů se získaným srdečním onemocněním a srdečním selháním prokázaly, že zvýšený systémový žilní tlak je spojen s významným žilním městnáním gastrointestinálního traktu a narušením jeho ochranných a absorpčních funkcí. Důsledkem narušené střevní bariéry je vstup toxinů (lipopolysacharid nebo endotoxin), střevních bakterií, případně jejich metabolitů do krevního oběhu. U pacientů s dekompenzovaným srdečním selháním byly zaznamenány významně vyšší hladiny endotoxinu, které se po léčbě diuretiky snížily. Bylo prokázáno, že translokace bakteriálních toxinů a metabolitů napříč spouští systémovou zánětlivou reakci, která je považována za hlavní faktor progrese srdečního selhání. Dysfunkce střevní bariéry a systémová zánětlivá reakce mohou navíc vést k malnutrici a rozvoji kachexie, což je špatný prognostický faktor u pacientů se srdečním selháním.

Dospělí pacienti po Fontanově operaci představují specifickou skupinu pacientů s vrozenou srdeční vadou, která se vyznačuje dlouhodobým systémovým zvýšením žilního tlaku. Fontanova procedura je vícestupňová paliativní chirurgická intervence prováděná u pacientů s komplexními vrozenými srdečními vadami, kde není možná biventrikulární reparace. U pacientů po Fontanově operaci je systémová žilní krev z dolní i horní duté žíly chirurgicky přesměrována do plicní tepny. Systémový žilní oběh tak funguje bez aktivní pumpy (pravá komora), takže průtok do plicnice je pasivní. Patofyziologickým důsledkem nastolení Fontanovy cirkulace je zvýšený systémový venózní tlak. Na základě invazivních hemodynamických studií se systémový žilní tlak u pacientů po Fontanově operaci pohybuje v průměru kolem 14 mmHg, což je přibližně 3–4krát více než normální systémový žilní tlak (3–5 mmHg).

Pacienti po operaci Fontan zažívají četné systémové komplikace a je u nich známá snížená délka života. Nejznámějšími a nejstudovanějšími gastrointestinálními důsledky jsou poškození jater s hepatopatií a rozvoj cirhózy (Fontan-associated liver disease, FALD) a protein-losing enteropathy (PLE). Enteropatie ztrácející proteiny je zaznamenána u 3–18 % pacientů po operaci Fontana a její výskyt je spojen se zvýšeným systémovým žilním tlakem, poruchami lymfatického oběhu a systémovým zánětem.

Vliv Fontanovy operace a její hemodynamické důsledky na ochranné a absorpční funkce gastrointestinálního traktu u pacientů bez známek ztrátové proteinopatie není znám. Patofyziologicky mají dospělí pacienti po Fontanově operaci několik faktorů, které se mohou podílet na poruše střevních funkcí. Kromě střevní kongesce v důsledku zvýšeného systémového venózního tlaku může snížený srdeční výdej dále přispívat k poškození tím, že vede k hypoperfuzi a střevní ischemii. Někteří pacienti po Fontanově operaci mají také chirurgické spojení („fenestrace“), které vede k pravo-levému srdečnímu zkratu, hypoxémii a cyanóze, což může dále zhoršit průtok krve střevem.

Studie dysfunkce střevní bariéry u dospělých pacientů po operaci Fontan, kteří nemají enteropatii se ztrátou proteinů, nejsou k dispozici. Předchozí studie na skupině pacientů s různými vrozenými srdečními vadami prokázala dysfunkci střevní bariéry s vyššími hladinami bakteriálního endotoxinu v séru ve srovnání se zdravými kontrolami. Tyto hladiny byly vyšší u pacientů se souběžnými známkami srdečního selhání. Dále pacienti s vrozenými srdečními vadami měli významně zvýšené biomarkery systémové zánětlivé odpovědi (tumor nekrotizující faktor-alfa (TNFα) a interleukin-6 (IL-6)). Dysbióza střevních bakterií charakterizovaná patologicky změněným složením střevní mikrobioty a systémovou zánětlivou odpovědí se zvýšenými hladinami TNFα a IL-6 byla již dříve prokázána i u pacientů po Fontanově operaci.

U pacientů po Fontanově operaci byly navíc dokumentovány změny ve složení těla, zvláště výrazná myopenie. Studie o poruchách výživy u těchto pacientů však nejsou k dispozici. Na základě výzkumu u pacientů se získaným srdečním selháním vede dysfunkce střevní bariéry a systémová zánětlivá reakce k malnutrici a rozvoji kachexie.

Protokol studie

Studie je navržena jako observační případová-kontrolní studie. Vyšetřovatelé budou zahrnovat dospělé pacienty (starší 18 let), kteří podstoupili operaci Fontan a jsou sledováni na klinice pro vrozené srdeční choroby dospělých na klinickém oddělení kardiologie, Univerzitní lékařské centrum v Lublani. Pacienti se známou aktivní enteropatií se ztrátou proteinu budou vyloučeni. Kontrolní skupinu budou tvořit pacienti, kteří podstoupili chirurgickou nebo perkutánní opravu jednoduchých vrozených srdečních vad (defekty síňového nebo komorového septa). Kontrolní pacienti budou bez klinických známek srdečního selhání a s normálním systémovým žilním tlakem podle ultrazvuku.

Metody

1. Laboratorní parametry

   Pacientům i kontrolám budou odebrány vzorky krve za účelem měření:

   Biomarkery dysfunkce střevní bariéry:

   I-FABP (Intestinal Fatty Acid-Binding Protein) – marker poškození enterocytů. LBP (Lipopolysaccharide Binding Protein) – indikátor hladiny bakteriálního endotoxinu v séru.

   Biomarkery systémové zánětlivé odpovědi:

   TNF-alfa (tumor nekrotizující faktor-α) IL-6 (interleukin 6) IL-1B (interleukin 1B) sCD14 (rozpustný proteinový receptor CD14) hsCRP (vysoko citlivý C-reaktivní protein)

   Mikroživiny a vitamíny:

   Vápník, fosfát, hořčík, železo, selen, kyselina listová, vitamín B12, vitamín A, vitamín E, vitamín D, kyselina listová

2. Nutriční hodnocení Každý účastník bude hodnocen klinickým dietologem, který provede anamnézu výživy a vyšetření stavu. Poruchy výživy budou vyšetřovány metodou GLIM, která zahrnuje hodnocení nutričního stavu pomocí dotazníku MUST a hodnocení tělesného složení pomocí bioelektrické impedanční analýzy.

   Pro další nutriční hodnocení budou použity tři klinické skórovací systémy:

   GNRI (index geriatrického nutričního rizika) PNI (prognostický nutriční index) CONUT (kontrolující nutriční stav)

3. Abdominální ultrazvuk a elastografie Abdominální ultrazvuk bude proveden k posouzení morfologie jater a známek portální hypertenze. Jaterní elastografie bude také provedena pomocí dvou metod: FibroScan a elastografie smykové vlny. Jaterní elastografie bude použita k neinvazivnímu odhadu systémového venózního tlaku (Fontanův cirkulační tlak), jak bylo popsáno dříve.
4. Echokardiografie Echokardiografie zhodnotí funkci systémové komory, atrioventrikulárních a semilunárních chlopní. Budou použity jak kvalitativní, tak kvantitativní parametry
5. Testování kardiopulmonální zátěže Tento test bude proveden u všech pacientů, kteří rozumí instrukcím testu. Bude prováděno na cyklovém ergometru (Schiller 2000) s použitím rampového protokolu přizpůsobeného každému subjektu. Po testu budou zaznamenány získané klidové a vrcholové zátěžové parametry.