Plasma Cytochrome c som biomarkør for traumatisk skade og prædiktor for udfald

Efterforskerne foreslår at afgøre, om plasma cytochrom c kunne tjene som klinisk biomarkør for traumatisk skade ved at undersøge forholdet mellem plasmaniveauer af cytochrom c og sværhedsgraden af ​​den første skade ved ankomsten til hospitalet, efterfølgende udvikling af organdysfunktion og kliniske resultater. Cytokrom c er et mitokondrielt protein, der spiller en afgørende rolle i energimetabolismen, hvilket muliggør overførsel af elektroner fra kompleks III (dvs. cytochrom c reduktase) til kompleks IV (cytokrom c oxidase). Ved mitokondriel skade og betinget af sværhedsgraden kan cytochrom c frigives til cytosolen og efterfølgende til blodbanen. Begrundelsen for dette projekt stammer fra: (1) observationer på Genoplivningsinstituttet i dyremodeller af hjertestop og genoplivning, hvor plasma cytokrom c korrelerer direkte med sværhedsgraden af ​​venstre ventrikeldysfunktion efter genoplivning og omvendt med overlevelse og (2) observationer af andre rapporterer en sammenhæng mellem plasma cytochrom c og sværhedsgraden af ​​organskade. Efterforskerne antager, at plasmacytokrom c målt ved ankomsten til hospitalet afspejler sværhedsgraden af ​​den initiale traumatiske skade som følge af de samlede virkninger af direkte skade på organer, iskæmisk skade som følge af blodtab, forsinkelser i stabilisering og allerede eksisterende komorbiditet - alle faktorer, der kan skade mitokondrier. Forskerne antager yderligere, at det initiale cytokrom c plasmaniveau kombineret med niveauerne målt under de efterfølgende tre dages indlæggelse korrelerer med udviklingen af ​​organdysfunktion og kliniske resultater. Det nuværende forslag er struktureret i tre specifikke mål:

Specifikt mål 1 (indsamling af blodprøver og kliniske data): Til dette formål planlægger efterforskeren at indskrive 100 på hinanden følgende traumeofre indlagt på Advocate Lutheran General Hospital (ALGH) over en periode på 8 måneder med enkelt- eller multisystemskader og møde specifik indlæggelse og eksklusionskriterier udviklet for at sikre en bred vifte af skadesgrad. Der vil blive taget blodprøver inden for 15 minutter efter hospitalets ankomst (f.eks. på skadestuen eller operationsstuen) og efterfølgende klokken 24, 48 og 72 timer. Plasma vil blive adskilt og opbevaret ved -80 °C til efterfølgende batchmåling af cytochrom c (og andre markører for mitokondriel skade, der kan blive tilgængelige på analysetidspunktet) i Resuscitation Institute ved Rosalind Franklin University of Medicine and Science ( RFUMS). Kliniske data vil blive ekstraheret fra værktøjer, der anvendes klinisk - herunder Illinois Trauma Registry Worksheet og lægejournalen - og bruges til: (i) at registrere sværhedsgraden af ​​initial traumatisk skade ved at beregne Trauma Score - Injury Severity Score (TRISS) sammen med en detaljeret vurdering af individuelle organskader; (ii) estimere sværhedsgraden af ​​blodtab baseret på basisunderskud og transfusionsbehov; (iii) bestemme efterfølgende udvikling af organdysfunktion ved at beregne Multiple Organ Dysfunction Score (MODS) og Sequential Organ Failure Score; og (iv) vurdere resultaterne ved at måle varigheden af ​​opholdet på intensivafdelingen (ICU), opholdets længde på hospitalet, overlevelse ved hospitalsudskrivning og funktionel status ved hospitalsudskrivning.

Specifikt mål 2 (analyse af plasma cytokrom c): Frosne prøver af arterielt plasma, opbevaret ved -80°C ved ALGH, vil blive overført til Genoplivningsinstituttet ved RFU og cytokrom c målt ved hjælp af elektrokemiluminescens.

Specifikt mål 3 (statistisk analyse og modellering): Der vil blive oprettet en database uden patientidentifikatorer, der kombinerer den kliniske information med værdier af plasma cytokrom c-niveauer og andre markører, efterhånden som de bliver tilgængelige. I betragtning af projektets pilotkarakter vil statistisk modellering og analyse primært være udforskende fokuseret på at identificere sammenhænge mellem plasma cytokrom c niveauer ved hospitalsankomst og kliniske elementer, der bidrager til sværhedsgraden af ​​primær traumatisk skade. Analysen og modelleringen vil også omfatte undersøgelse af den prædiktive værdi af de indledende og efterfølgende plasmacytokrom c-niveauer på udvikling af organdysfunktion og kliniske resultater.

Det langsigtede mål med projektet er at udvikle plasma cytokrom c som biomarkør for traumatisk skade og andre kliniske tilstande forbundet med mitokondriel skade, der kunne bruges ved sengekanten - dvs. efter udvikling af point of care assays - til (1) vurdering af sværhedsgraden af sygdom, (2) prognose af udfald og (3) klinisk forskning i nye terapeutiske interventioner, der sigter mod at reducere mitokondriel skade.