Tarm, inflammation og ernæring hos voksne patienter efter Fontan-operation (GIN-Fontan)

Kliniske undersøgelser af patienter med erhvervet hjertesygdom og hjertesvigt har vist, at forhøjet systemisk venetryk er forbundet med betydelig venøs tilstopning af mave-tarmkanalen og svækkelse af dens beskyttende og absorberende funktioner. Konsekvensen af ​​en svækket tarmbarriere er indtrængen af ​​toksiner (lipopolysaccharid eller endotoksin), tarmbakterier eller deres metabolitter i blodbanen. Hos patienter med dekompenseret hjertesvigt blev der registreret signifikant højere niveauer af endotoksin, som viste sig at falde efter behandling med diuretika. Translokationen af ​​bakterielle toksiner og metabolitter på tværs har vist sig at udløse et systemisk inflammatorisk respons, som anses for at være en væsentlig faktor i udviklingen af ​​hjertesvigt. Derudover kan tarmbarrieredysfunktion og systemisk inflammatorisk respons føre til underernæring og udvikling af kakeksi, som er en dårlig prognostisk faktor hos patienter med hjertesvigt.

Voksne patienter efter Fontan-operation repræsenterer en specifik gruppe patienter med medfødt hjertesygdom, der er karakteriseret ved langvarig systemisk venetrykforhøjelse. Fontan-proceduren er et multitrins palliativt kirurgisk indgreb udført hos patienter med komplekse medfødte hjertefejl, hvor en bi-ventrikulær reparation ikke er mulig. Hos patienter efter Fontan-operation omdirigeres systemisk veneblod fra både inferior og superior venae cavae kirurgisk ind i lungearterien. Det systemiske venekredsløb fungerer således uden aktiv pumpe (højre ventrikel), så flowet til lungearterien er passivt. Den patofysiologiske konsekvens af etablering af Fontan-cirkulation er et forhøjet systemisk venetryk. Baseret på invasive hæmodynamiske undersøgelser er det systemiske venetryk hos patienter efter Fontan-operation i gennemsnit omkring 14 mmHg, hvilket er ca. 3-4 gange højere end normalt systemisk venetryk (3-5 mmHg).

Patienter efter Fontan-operationen oplever adskillige systemiske komplikationer og har en kendt reduceret forventet levetid. De mest kendte og undersøgte gastrointestinale konsekvenser er leverskader med hepatopati og udvikling af skrumpelever (Fontan-associeret leversygdom, FALD) og proteintabende enteropati (PLE). Proteintabende enteropati er registreret hos 3-18 % af patienterne efter Fontan-operation, og dens forekomst er forbundet med forhøjet systemisk venetryk, forstyrrelser i lymfekredsløbet og systemisk inflammation.

Virkningen af ​​Fontan-operationen og dens hæmodynamiske konsekvenser på de beskyttende og absorberende funktioner i mave-tarmkanalen hos patienter uden tegn på proteintabende enteropati er ukendt. Patofysiologisk har voksne patienter efter Fontan-operation flere faktorer, der kan bidrage til nedsat tarmfunktion. Ud over tarmkongestion på grund af forhøjet systemisk venetryk kan reduceret hjertevolumen yderligere bidrage til svækkelse ved at føre til hypoperfusion og intestinal iskæmi. Nogle patienter efter Fontan-operation har også en kirurgisk forbindelse ("fenestration"), der fører til en højre-til-venstre hjerteshunt, hypoxæmi og cyanose, hvilket yderligere kan forværre tarmens blodgennemstrømning.

Undersøgelser af tarmbarrieredysfunktion hos voksne patienter efter Fontan-operation, som ikke har proteintabende enteropati, er ikke tilgængelige. En tidligere undersøgelse af en gruppe patienter med forskellige medfødte hjertefejl viste tarmbarrieredysfunktion med højere serumniveauer af bakterielt endotoksin sammenlignet med raske kontroller. Disse niveauer var højere hos patienter med samtidige tegn på hjertesvigt. Endvidere havde patienter med medfødte hjertefejl signifikant forhøjede biomarkører for det systemiske inflammatoriske respons (tumornekrosefaktor-alfa (TNFα) og interleukin-6 (IL-6)). Dysbiose af tarmbakterier, karakteriseret ved en patologisk ændret sammensætning af tarmmikrobiotaen, og en systemisk inflammatorisk respons med forhøjede niveauer af TNFα og IL-6, er også tidligere blevet påvist hos patienter efter Fontan-operation.

Derudover er ændringer i kropssammensætning, især udtalt myopeni, blevet dokumenteret hos patienter efter Fontan-operation. Undersøgelser om ernæringsforstyrrelser hos disse patienter er dog ikke tilgængelige. Baseret på forskning i patienter med erhvervet hjertesvigt fører tarmbarrieredysfunktion og systemisk inflammatorisk respons til underernæring og udvikling af kakeksi.

Studieprotokol

Undersøgelsen er designet som en observationel case-kontrol undersøgelse. Efterforskerne vil omfatte voksne patienter (ældre end 18 år), som har gennemgået Fontan-operation og følges op i Adult Congenital Heart Disease Clinic på den kliniske afdeling for kardiologi, University Medical Center Ljubljana. Patienter med kendt aktiv proteintabende enteropati vil blive udelukket. Kontrolgruppen vil bestå af patienter, der har gennemgået kirurgisk eller perkutan reparation af simple medfødte hjertefejl (atrielle eller ventrikulære septumdefekter). Kontrolpatienter vil være uden kliniske tegn på hjertesvigt og med normalt systemisk venetryk vurderet ved ultralyd.

Metoder

1. Laboratorieparametre

   Blodprøver vil blive taget fra både patienter og kontroller for at måle:

   Biomarkører for tarmbarrieredysfunktion:

   I-FABP (Intestinal Fatty Acid-Binding Protein) - en markør for enterocytskade. LBP (Lipopolysaccharide Binding Protein) - en indikator for serum bakterielle endotoxin niveauer.

   Biomarkører for systemisk inflammatorisk respons:

   TNF-alfa (tumornekrosefaktor-α) IL-6 (interleukin 6) IL-1B (interleukin 1B) sCD14 (opløselig CD14-proteinreceptor) hsCRP (højfølsomt C-reaktivt protein)

   Mikronæringsstoffer og vitaminer:

   Calcium, Fosfat, Magnesium, Jern, Selen, Folinsyre, Vitamin B12, Vitamin A, Vitamin E, Vitamin D, Folinsyre

2. Ernæringsvurdering Hver deltager vil blive evalueret af en klinisk diætist, som vil udføre en ernæringshistorie og statusundersøgelse. Ernæringsforstyrrelser vil blive screenet ved hjælp af GLIM-metoden, som omfatter ernæringsstatusvurdering med MUST-spørgeskemaet og vurdering af kropssammensætning ved hjælp af bioelektrisk impedansanalyse.

   Til yderligere ernæringsvurdering vil tre kliniske scoringssystemer blive brugt:

   GNRI (Geriatric Nutritional Risk Index) PNI (Prognostisk ernæringsindeks) CONUT (Kontrollerer ernæringsstatus)

3. Abdominal ultralyd og elastografi Abdominal ultralyd vil blive udført for at vurdere leverens morfologi og tegn på portal hypertension. Leverelastografi vil også blive udført ved hjælp af to metoder: FibroScan og shear wave elastografi. Leverelastografi vil blive brugt til non-invasivt at estimere systemisk venetryk (Fontan cirkulationstryk) som tidligere beskrevet.
4. Ekkokardiografi Ekkokardiografi vil evaluere funktionen af ​​den systemiske ventrikel, atrioventrikulære og semilunarventiler. Både kvalitative og kvantitative parametre vil blive brugt
5. Kardiopulmonal træningstest Denne test vil blive udført på alle patienter, der kan forstå testinstruktionerne. Det vil blive udført på et cykelergometer (Schiller 2000) ved hjælp af en rampeprotokol, der er skræddersyet til hvert emne. Efter testen vil erhvervede hvile- og spidsbelastningsparametre blive registreret.