Dynamikken i mikroRNA-ekspression og systemisk inflammatorisk respons ved POCD efter hjertekirurgi

Kirurgisk myokardial revaskularisering er en procedure, der anvendes hos patienter med iskæmisk hjertekrankdom for at omgå aterosklerotiske forsnævringer eller blokeringer af kranspulsårerne ved hjælp af en arteriel eller venøs graft (Coronary Artery Bypass Grafting - CABG). En af de mest almindelige komplikationer efter hjertekirurgi er postoperativ kognitiv nedgang (POCD). Den er karakteriseret ved nedsat hukommelse, opmærksomhed og eksekutive funktioner og kan have langvarige konsekvenser, såsom forsinket fysioterapi og mobilisering, forlænget ophold på intensivafdelingen og hospitalet, hyppigere udskrivning til plejehjem, reduceret livskvalitet og øget dødelighed.

Årsagerne til POCD er multifaktorielle. Den systemiske inflammatoriske reaktion på kirurgi, ekstracorporeal cirkulation og anæstesi betragtes som en faktor i udviklingen af den neuroinflammatoriske reaktion og efterfølgende POCD. Neuroinflammation kan forårsage dysfunktion eller død af hjerneceller og skade på blod-hjerne-barrieren, hvilket fører til en stigning i niveauet af biokemiske markører for hjerneskade i blodet. Studier indikerer, at talrige mikroRNAer (miRNAer) spiller en rolle i kontrollen af den inflammatoriske reaktion. MiRNAer er små, endogene, ikke-kodende RNA-molekyler, typisk 18-25 nukleotider lange, der regulerer genekspression på post-transkriptionelt niveau. De er centrale mediatorer af cellulær proliferation, differentiering og apoptose. MiRNA-niveauer i væv og perifert blod er lignende, og cirkulerende miRNAer er stabile og egnede til måling. Specifikke miRNAer (miRNA 151-5p, 505, 499, 625 og andre) kan være potentielle tidlige biomarkører for hjerneskade efter en mild traumatisk hjerneskade. Anæstesi og kirurgi kan også gennem komplekse mekanismer forårsage ændringer i hjerneceller, der kan føre til frigivelse af specifikke miRNAer, og disse miRNAer kan påvises i blod og forskellige biologiske væsker.

Hypotese: Højere niveauer af perioperativ miRNA-151-5p-ekspression er associeret med den systemiske inflammatoriske reaktion og med udviklingen af POCD.

Formålet med denne undersøgelse er:

1. At undersøge sammenhængen mellem miRNA-151-5p-ekspressionsniveauer og biokemiske parametre for systemisk inflammation, samt sammenhængen mellem begge og kognitiv status hos patienter, der gennemgår CABG-kirurgi.
2. At undersøge sammenhængen mellem patienternes demografiske og kliniske karakteristika og miRNA-151-5p-ekspressionsniveauer, niveauet af biokemiske parametre for systemisk inflammation og patienternes kognitiv status.

Forskningsplan:

Forskningen blev udført på Klinisk Hospital Center Osijek. Ved at overholde inklusions- og eksklusionskriterierne for deltagelse i undersøgelsen omfattede forskningen patienter i alderen 65 til 80 år, som ifølge American Society of Anesthesiologists (ASA) klassifikation er klassificeret i gruppe III og IV, og som gennemgår CABG-kirurgi med anvendelse af ekstracorporeal cirkulation. Kirurgier blev udført efter standardprotokollen for balanceret anæstesi, hjertekirurgi og ekstracorporeal cirkulation. Alle deltagere gennemgik den samme anæstesiprocedure og anæstesi baseret på midazolam, propofol, sufentanyl, rocuronium og sevofluran. Anæstesidybden blev overvåget ved hjælp af Patient State Index (PSI). Alle kirurgier blev udført med ekstracorporeal cirkulation med opretholdelse af normotermi (36 °C).

Blodprøver til bestemmelse af niveauer af cholinesterase, interleukin-6, protein S100B, miRNA-151-5p-ekspression og rutinelaboratorieparametre (komplet blodtælling, niveauer af troponin I, C-reaktivt protein, procalcitonin, glukose, urea, kreatinin, aspartataminotransferase, alaninaminotransferase, gammaglutamyltransferase, totalt bilirubin, albumin, elektrolytter, laktat, koagulationsprøver og arteriel blodgasanalyse) blev taget på tre tidspunkter: før kirurgi før induktion af anæstesi (1), umiddelbart efter proceduren ved indlæggelse på intensivafdelingen (2) og 48 timer efter den kirurgiske procedure (3).

Kognitiv funktionstestning blev udført dagen før kirurgi og postoperativt, en gang dagligt hver dag indtil den 6. postoperative dag. Forskerne brugte en valideret scoringsskala til vurdering af kognitive funktioner, Montreal Cognitive Assessment - MoCA Test. Demografiske og kliniske data blev registreret for alle forsøgspersoner. Forsøgspersoner blev fulgt op i 7 dage.