Prävention einer akuten Nierenschädigung (AKI) bei pädiatrischen Patienten (AKI)

Kardiale Palliativ-/Korrekturoperationen bei pädiatrischen Patienten sind mit erheblichen Morbiditäts- und Mortalitätsrisiken verbunden. Die Nierenfunktion wird bei diesen Kindern häufig durch Herzoperationen beeinträchtigt. Studien zeigen, dass die Inzidenz einer akuten Nierenschädigung (AKI) etwa 54 % beträgt, wenn sie durch Serum-Biomarker (z. Serumkreatinin) und Urinausscheidungskriterien. Die Notwendigkeit einer Nierenersatztherapie (RRT) für Neugeborene und Kleinkinder nach Herzoperationen wird in der Literatur mit 2 % bis 17 % angegeben. Es gibt mehrere berichtete Risikofaktoren für die Entwicklung von AKI in dieser Population. Dies sind die Komplexität der zugrunde liegenden Herzerkrankung und des chirurgischen Eingriffs, die Dauer des kardiopulmonalen Bypasses, die funktionelle Einzelventrikel-Herzerkrankung, der Kreislaufstillstand und das Syndrom der niedrigen Herzleistung in der postoperativen Phase. AKI kann eine Verschlechterung der Flüssigkeitsüberladung verursachen, die die Beatmung und die Lungenfunktion beeinträchtigt, eine Prädisposition für überwältigende Infektionen und einen Zytokin-vermittelten Entzündungszustand verursacht. Das Vorhandensein von AKI erhöht signifikant die Sterblichkeit, die mit Herzoperationen bei diesen sehr jungen Patienten verbunden ist, die in der Literatur mit bis zu 79 % angegeben wird. Es gibt mehrere Berichte, die darauf hindeuten, dass eine frühzeitige Intervention bei AKI unter Verwendung einer Nierenersatztherapie (RRT) die Patientensterblichkeit verbessern kann. Für diese Hochrisikopopulation wurden keine erfolgreichen Präventionsstrategien für AKI berichtet.

Es wurde gezeigt, dass Adenosin die Nierenzirkulation und den Stoffwechsel reguliert. Es ist ein Abbauprodukt des Stoffwechsels von Adenosintriphosphat/Adenosindiphosphat (ATP/ADP) und reichert sich in AKI an. Zu Studienbeginn können die kaum nachweisbaren Adenosinspiegel im Nierenparenchym nach einem ischämischen Insult auf das 10- bis 100-fache ansteigen. Dies sind typische sieben Transmembran-überspannende Domänen mit einem gekoppelten G-Protein am intrazellulären Ende. Adenosinrezeptoren sind ubiquitär in vielen Geweben lokalisiert. Adenosin wirkt als Vasodilatator in allen anderen Geweben außer dem Nierenparenchym. Die Wechselwirkung von AT-II mit Adenosin wandelt Adenosin in einen Vasokonstriktor in der Nierenmikrovaskulatur um. Adenosin wirkt auf die A1-Rezeptoren (A1R) in den afferenten Arteriolen, was zu einer Verringerung des glomerulären Blutflusses und der glomerulären Filtrationsrate (GFR) sowie zur Stimulierung der Reninfreisetzung aus dem Nierenparenchym führt. Adenosin spielt eine wichtige Rolle bei der Erzeugung der vasokonstriktiven Reaktion in den Nierengefäßen auf Hypoxie und Ischämie. Frühe Interventionen durch Blockieren der Wirkung von Adenosin auf A1R können den glomerulären Blutfluss wiederherstellen und die GFR wiederherstellen.

Die Begründung der Studie ist, dass Aminophyllin und Theophyllin kompetitive nicht-selektive Inhibitoren von Adenosin sind. Obwohl die Aminophyllin-Infusion (iv) keine Wirkung auf die Nierendurchblutungsrate zu Studienbeginn hat, kann sie daher die Abnahme der Nierendurchblutungsrate nach der Adenosininfusion verbessern. Diese Eigenschaft kann die Nierenfunktion verbessern, wenn der Hauptmechanismus der Schädigung eine Vasokonstriktion induziert. Sowohl die frühe als auch die späte Verabreichung von Aminophyllin schützt die Nierenfunktion nach einer Ischämie-Reperfusionsschädigung bei Ratten. Es wurde auch berichtet, dass Aminophyllin Nierenversagen bei Neugeborenen erfolgreich umkehrt, Nierenversagen bei perinataler Asphyxie verhindert und eine akute Nierenschädigung infolge einer Calcineurin-induzierten Nephropathie umkehrt. Sowohl Theophyllin als auch Aminophyllin wurden zur Prophylaxe einer Nierenfunktionsstörung während einer aortokoronaren Bypass-Operation bei Erwachsenen verwendet, und die Ergebnisse waren weder hinsichtlich positiver noch negativer Wirkung konsistent. Es wurden keine Studien über die Wirkung von Aminophyllin oder Theophyllin zur Vorbeugung oder Linderung akuter Nierenschäden bei Kindern mit angeborenen Herzfehlern, die sich einer Herzoperation unterziehen, berichtet.

Darüber hinaus untersuchen wir die Komponenten der Serotonin-Biosynthese, um festzustellen, ob diese Werte als Marker für eine akute Nierenschädigung bei pädiatrischen Patienten dienen können, die sich einer Operation am offenen Herzen unterziehen.