Dynamik der MikroRNA-Expression und systemischen Entzündungsreaktion bei POCD nach Herzoperation

Die chirurgische Myokardrevaskularisation ist ein Verfahren, das bei Patienten mit ischämischer Herzkrankheit angewendet wird, um atherosklerotische Verengungen oder Verschlüsse der Koronararterien unter Verwendung eines arteriellen oder venösen Grafts zu umgehen (Koronararterien-Bypass-Operation - CABG). Eine der häufigsten Komplikationen nach Herzoperationen ist der postoperative kognitive Abbau (POCD). Er ist gekennzeichnet durch beeinträchtigtes Gedächtnis, Aufmerksamkeit und exekutive Funktionen und kann langfristige Folgen haben, wie verzögerte Physiotherapie und Mobilisation, verlängerten Aufenthalt auf der Intensivstation und im Krankenhaus, häufigere Entlassung in Pflegeheime, verminderte Lebensqualität und erhöhte Sterblichkeit.<\/p>

Die Ursachen von POCD sind multifaktoriell. Die systemische Entzündungsreaktion auf die Operation, den extrakorporalen Kreislauf und die Anästhesie wird als Faktor für die Entwicklung der neuroinflammatorischen Reaktion und des anschließenden POCD angesehen. Neuroinflammation kann eine Dysfunktion oder den Tod von Gehirnzellen und eine Schädigung der Blut-Hirn-Schranke verursachen, was zu einem Anstieg des Spiegels biochemischer Marker für Hirnschäden im Blut führt. Studien deuten darauf hin, dass zahlreiche MicroRNAs (miRNAs) eine Rolle bei der Kontrolle der Entzündungsreaktion spielen. MiRNAs sind kleine, endogene, nicht-kodierende RNA-Moleküle, typischerweise 18-25 Nukleotide lang, die die Genexpression auf posttranskriptionaler Ebene regulieren. Sie sind zentrale Mediatoren der zellulären Proliferation, Differenzierung und Apoptose. Die miRNA-Spiegel in Geweben und peripherem Blut sind ähnlich, und zirkulierende miRNAs sind stabil und für Messungen geeignet. Spezifische miRNAs (miRNA 151-5p, 505, 499, 625 und andere) könnten potenzielle frühe Biomarker für Hirnschäden nach einer leichten traumatischen Hirnverletzung sein. Auch Anästhesie und Operation können durch komplexe Mechanismen Veränderungen in Gehirnzellen verursachen, die zur Freisetzung spezifischer miRNAs führen können, und diese miRNAs können in Blut und verschiedenen biologischen Flüssigkeiten nachgewiesen werden.<\/p>

Hypothese: Höhere Spiegel der perioperativen miRNA-151-5p-Expression sind mit der systemischen Entzündungsreaktion und mit der Entwicklung von POCD assoziiert.<\/p>

Ziel dieser Studie ist:<\/p>

1. Untersuchung des Zusammenhangs zwischen miRNA-151-5p-Expressionsspiegeln und biochemischen Parametern der systemischen Entzündung sowie des Zusammenhangs beider mit dem kognitiven Status bei Patienten, die sich einer CABG-Operation unterziehen.<\/li>
2. Untersuchung des Zusammenhangs zwischen den demografischen und klinischen Merkmalen der Patienten und den miRNA-151-5p-Expressionsspiegeln, dem Spiegel der biochemischen Parameter der systemischen Entzündung und dem kognitiven Status der Patienten.<\/li><\/ol>

   Forschungsplan:<\/p>

   Die Forschung wurde am Klinischen Krankenhauszentrum Osijek durchgeführt. Unter Beachtung der Ein- und Ausschlusskriterien für die Teilnahme an der Studie umfasste die Forschung Patienten im Alter von 65 bis 80 Jahren, die nach der Klassifikation der American Society of Anesthesiologists (ASA) in die Gruppen III und IV eingestuft werden und die sich einer CABG-Operation unter Verwendung des extrakorporalen Kreislaufs unterziehen. Die Operationen wurden gemäß dem Standardprotokoll für balancierte Anästhesie, Herzchirurgie und extrakorporalen Kreislauf durchgeführt. Alle Teilnehmer durchliefen das gleiche Anästhesieverfahren und eine Anästhesie auf der Basis von Midazolam, Propofol, Sufentanyl, Rocuronium und Sevofluran. Die Anästhesietiefe wurde mit dem Patient State Index (PSI) überwacht. Alle Operationen wurden unter Verwendung des extrakorporalen Kreislaufs bei Aufrechterhaltung der Normothermie (36 °C) durchgeführt.<\/p>

   Blutproben zur Bestimmung der Spiegel von Cholinesterase, Interleukin-6, Protein S100B, miRNA-151-5p-Expression und routinemäßigen Laborparametern (vollständiges Blutbild, Spiegel von Troponin I, C-reaktivem Protein, Procalcitonin, Glucose, Harnstoff, Kreatinin, Aspartat-Aminotransferase, Alanin-Aminotransferase, Gamma-Glutamyl-Transferase, Gesamtbilirubin, Albumin, Elektrolyten, Laktat, Gerinnungstests und arterieller Blutgasanalyse) wurden zu drei Zeitpunkten entnommen: vor der Operation vor der Einleitung der Anästhesie (1), unmittelbar nach dem Eingang bei der Aufnahme auf die Intensivstation (2) und 48 Stunden nach dem chirurgischen Eingriff (3).<\/p>

   Die kognitive Funktionstestung wurde am Tag vor der Operation und postoperativ einmal täglich bis zum 6. postoperativen Tag durchgeführt. Die Untersucher verwendeten eine validierte Bewertungsskala zur Beurteilung der kognitiven Funktionen, den Montreal Cognitive Assessment - MoCA Test. Demografische und klinische Daten wurden für alle Probanden aufgezeichnet. Die Probanden wurden 7 Tage lang nachbeobachtet.<\/p>