Blodplader som regulatorer af inflammation i hjertekirurgi (PRICS)

Beskadigelse af fjerntliggende organer er en hyppig konsekvens af kardiovaskulær kirurgi, der involverer kardio-pulmonal bypass. Akut nyreskade (AKI), den mest almindelige komplikation, forekommer hos 30%-40% af hjerteopererede patienter og øger, selv med moderate skader, markant dødelighed og sundhedsomkostninger. Selvom organskade er blevet forbundet med inflammation, er de mekanismer, der initierer og udbreder disse begivenheder, stadig dårligt defineret. Efterhånden som medianalderen og den medicinske kompleksitet for hjertepatienter stiger, ligger udfordringen - og muligheden - for at forbedre organbeskyttelsen i at identificere modificerbare mål.

Efterforskernes foreløbige arbejde giver primært bevis for, at aktiverede blodplader spiller en ny rolle i initieringen af ​​vævsskadelige og inflammatoriske reaktioner ved den mikrovaskulære grænseflade. Som sådan aggregerer blodplader i umiddelbar nærhed af perivaskulær mastceller, en celletype, der hurtigt kan udløse kraftige inflammatoriske reaktioner gennem frigivelse af præformede effektorer. Blodpladeaktivering alene er tilstrækkelig til at stimulere disse mastceller in vitro, mens farmakologisk hæmning af blodplader omvendt reducerer mastcelleafhængig inflammation og endeorganskade efter rottecirkulationsstop.

Baseret på overbevisende eksperimentelle data og beviser for human relevans, har efterforskerne dannet vores centrale hypotese om, at blodpladeaktivering er en vigtig udløser af inflammatoriske og vævsskadelige reaktioner efter kardiopulmonal bypass gennem stimulering af perivaskulær mastceller. Målet er at definere den patofysiologiske relevans af blodplade/mastcelle-interaktionen for at afslutte organskade og at identificere mål for nye strategier for organbeskyttelse hos hjertekirurgiske patienter.

Specifikt formål: Definere trombocytaktivering som en risikofaktor for endorganskade hos hjertekirurgiske patienter.

Efterforskernes foreløbige data tyder stærkt på, at trombocytopeni efter hjertekirurgi er forbundet med AKI og øget dødelighed. I en prospektiv undersøgelse af 100 patienter, der gennemgår en koronararterie-bypass-operation (CAGB), vil efterforskerne definere trombocytaktivering og -forbrug som den sandsynlige årsag til denne trombocytopeni og etablere sammenhængen mellem trombocytaktivering generelt med markører for mastcelleaktivering, systemisk inflammation og AKI.

Nærme sig:

Formålet med dette mål er at undersøge sammenhængen mellem perioperativ blodpladeaktivering, systemiske inflammatoriske responser og uønskede organresultater.

Efterforskerne vil udføre et prospektivt observationsstudie af 100 patienter for at undersøge sammenhængen mellem perioperativ blodpladeaktivering, systemiske inflammatoriske responser og endeorganskade efter hjertekirurgi. Patientinklusionskriterier for denne undersøgelse vil være baseret på resultaterne fra vores retrospektive undersøgelse af 4201 patienter, der gennemgår CABG-operation på CPB. Her identificerede efterforskerne en signifikant forekomst af trombocytopeni og en sammenhæng mellem trombocytopeni og øget risiko for at udvikle postoperativ AKI. Følgelig er den foreslåede undersøgelse designet til at bestemme, om postoperativ blodpladeaktivering bidrager til et systemisk inflammatorisk respons og dermed har en kausativ effekt på endorganskade.

Prøveindsamling og -behandling: 15 mL venøst ​​blod vil blive trukket ind i ACD-buffer før incision og 10 minutter og 6, 24, 48 og 72 timer efter adskillelse fra kardiopulmonal bypass (CPB).

Målinger: Efterforskerne vil analysere serum-blodplademarkører ved hjælp af enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) og de karakteristiske ændringer i membranproteinekspression ved multicolor Fluorescens-aktiveret cellesortering (FACS). Tilsvarende trombocyttal vil blive bestemt på hvert tidspunkt. Aspirin medicin gives indtil operationsdagen og igen med start på postoperativ dag 2 som standardbehandling. Fordi aspirinresistens kan påvirke vores resultater, vil efterforskerne måle 11-dehydrothromboxan B2 urinniveauer. Efterfølgende undergruppeanalyse vil fastslå relevansen af ​​aspirinresistens for vores observationer. Systemisk inflammation vil blive undersøgt ved at bestemme plasmacytokinniveauerne ved ELISA. Som en yderligere undersøgelsesgren vil efterforskerne indsamle patient-DNA og blodplade-RNA for yderligere at undersøge de genomiske karakteristika og blodpladegenekspressionsprofiler forbundet med en forbedret blodpladeaktivering under operationen. Disse data vil informere yderligere undersøgelser i personlig identifikation af risikofaktorer for patienter, der gennemgår hjertekirurgi.

Primært resultat: AKI er en klinisk relevant manifestation af slutorganskade og vil tjene som vores primære resultat. Med en forekomst på 30%-40% efter hjertekirurgi forventer efterforskerne at observere et tilstrækkeligt antal tilfælde af AKI til at tillade tilstrækkelig statistisk analyse. Efterforskerne vil definere AKI i overensstemmelse med Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) kriterier og registrere AKI ved hjælp af både de foreslåede stadier og ændringen i serumkreatininværdier fra 3 dage før til 10 dage efter operationsdatoen.

Sekundære resultater: Forskerne vil måle cytokinekspression og blodpladeaktivering som sekundære resultater. Yderligere vil efterforskerne også indsamle etablerede mål for klinisk udfald såsom hospitalsopholdslængde, ICU-opholdslængde, varighed af postoperativ mekanisk ventilation og alvorlige hjertehændelser (MACE) defineret som dødelighed af alle årsager, emergent revaskularisering, atrieflimren , slagtilfælde og ikke-dødelig myokardieinfarkt.

Patientkarakteristika og -tal, power-analyse og patient Dataindsamling: Variabler vil blive registreret fra patientfiler: 1) præoperativt: alder, køn, race, Society of Thoracic Surgery risikofaktorer, EUROScore, dato for samtykke og præoperativ medicin; 2) intraoperativt: antal koronararterie-bypass-transplantater, varighed af cardio-pulmonal bypass, varighed af aorta-krydsklemme, kumulativ dosis af heparin administreret, blodprodukter og kumulativ dosis af sympatomimetiske og vasopressoriske lægemidler; 3) postoperativt: timing af komplikationer, dødsårsag og -tidspunkt, indlæggelsestid på hospital og intensivafdeling, varighed af postoperativ mekanisk ventilation, dosis af inotrop eller vasoaktiv støtte. Antallet af blodplader og kreatininniveauer samt anti-blodpladebehandling vil blive registreret fra 3 dage før til 10 dage efter operationen.

Forventede resultater. I dette mål forventer efterforskerne at give ny indsigt i oprindelsen af ​​systemisk inflammation og slutorganskade efter hjertekirurgi. Vores foreløbige data indikerer, at postoperativ trombopeni er forbundet med AKI og dødelighed. Efterforskerne forventer at påvise, at en sådan trombocytopeni forekommer i en sammenhæng med igangværende trombocytaktivering og er forbundet med systemisk inflammation og i sidste ende endeorganskade. Tilsammen vil disse undersøgelser lægge grundlaget for nye organbeskyttelsesstrategier inden for hjertekirurgi.

Statistisk analyse. Beskrivende sammenligninger vil blive lavet ved at bruge Kruskal-Wallis test eller chi-square test, alt efter hvad der er relevant. Univariable og multivariable lineære eller logistiske regressionsanalyser vil blive anvendt, alt efter hvad der er relevant, for at evaluere sammenhængen mellem de primære og sekundære resultater og præ-, intra- og postoperative variable. R2 for lineære regressionsanalyser, odds ratioer og de tilsvarende 95 % konfidensgrænser for logistiske regressionsanalyser vil blive rapporteret.