Análisis metabolómico de la lesión renal aguda y el delirio después de una cirugía cardíaca

Aproximadamente 2 millones de pacientes se someten a cirugía cardíaca cada año, de los cuales aproximadamente entre el 20% y el 30% experimentan lesión renal aguda relacionada con cirugía cardíaca (CSA-AKI). Al menos el 3% de los pacientes con CSA-AKI requieren terapia de reemplazo renal temporal, y aproximadamente el 25% de los pacientes desarrollarán enfermedad renal crónica2 en tres años. Varios estudios de cohortes retrospectivos han informado una correlación significativa entre la IRA relacionada con la cirugía cardíaca y la aparición posterior de enfermedad renal crónica, enfermedad renal terminal, insuficiencia cardíaca y eventos adversos cardiovasculares importantes. Mientras tanto, la aparición de CSA-AKI se asocia significativamente con mayores costos de hospitalización y mayores tasas de mortalidad posoperatoria a corto y largo plazo, con tasas de supervivencia de cohortes a 5 y 7 años del 54% y 38%, respectivamente.

La patogénesis de CSA-AKI es compleja y está causada por diversos daños renales potenciales durante el período perioperatorio. Lo común de estas lesiones es que el suministro de oxígeno a los riñones es menor que la demanda de oxígeno de los riñones, lo que provoca una lesión tubular renal. Los mecanismos hipotéticos que conducen a CSA AKI incluyen hipoperfusión 8, embolia aterosclerótica, efecto tóxico de la nefrotoxina 9, inflamación y estrés oxidativo, hipótesis 1, etc. Los cambios hemodinámicos, la reducción del suministro de oxígeno, la inflamación y el estrés oxidativo causados ​​por estos mecanismos pueden provocar IRA10. En vista de la alta tasa de incidencia de CSA AKI y sus secuelas potencialmente devastadoras, es urgente que el personal clínico comprenda cómo prevenir y mitigar mejor CSA-AKI.

Debido a razones especiales como un gran trauma quirúrgico, un alto estrés quirúrgico, circulación extracorpórea y la necesidad de ser trasladado a la unidad de cuidados intensivos cardiovasculares después de la cirugía, la incidencia de delirio posoperatorio en el corazón y los grandes vasos sanguíneos (PODOCVS) es tan alta. entre el 26% y el 52%. PODOCVS se refiere a un trastorno neurológico agudo que ocurre después de la cirugía, caracterizado principalmente por confusión en el pensamiento y disminución de la capacidad de posicionamiento espacial y temporal. Estudios relacionados sugieren que PODOCVS prolonga significativamente el tiempo de ventilación mecánica de los pacientes, el tiempo de estancia en la UCI, la incidencia de complicaciones y está estrechamente relacionado con el deterioro cognitivo a largo plazo y el aumento de la mortalidad a largo plazo. Sin embargo, la investigación del mecanismo de PODOCVS aún se encuentra en su etapa inicial. Las investigaciones existentes han demostrado que múltiples factores, como el trauma quirúrgico, la circulación extracorpórea y el manejo intraoperatorio, trabajan juntos para causar disfunción de la red neuronal a través de diversos mecanismos y vías, lo que lleva a la aparición de PODOCVS. La teoría de la neuroinflamación juega un papel crucial en la patogénesis de PODOCVS. La estimulación de la inflamación periférica aguda induce la expresión de factores inflamatorios (IL-6, IL-8, IL-1 β α, TNF - α) en el sistema nervioso central, lo que lleva a disfunción sináptica neuronal, daño a la memoria dependiente del hipocampo y posteriores alteraciones conductuales y síntomas cognitivos. Algunos estudiosos también han propuesto que el daño a la estructura anatómica y las anomalías funcionales del sistema nervioso central son mecanismos potenciales de PODOCVS. A través de resonancia magnética cerebral de 116 pacientes sometidos a cirugía cardíaca electiva, se encontró que la disminución del volumen de materia gris puede estar relacionada con el delirio durante la cirugía. PODOCVS tiene muchos efectos adversos sobre el pronóstico del paciente, por lo que la investigación de su mecanismo es crucial para la correcta prevención y tratamiento de PODOCVS.

La evidencia clínica sugiere que la lesión renal conduce a cambios en la estructura de la corteza cerebral en los pacientes, lo que sugiere la existencia del eje cerebral renal. Por lo tanto, algunos estudiosos han propuesto que la IRA puede ser una causa importante de lesiones secundarias como el delirio. Aproximadamente el 60% de los pacientes con IRA en la práctica clínica experimentan delirio. Los niveles elevados de creatinina > 2 mg/dL son uno de los factores de riesgo de delirio en la UCI en pacientes de edad avanzada. La terapia de reemplazo renal puede reducir el riesgo de delirio relacionado con IRA. Para los pacientes que reciben terapia de reemplazo renal, la creatinina sérica máxima diaria no está relacionada con el delirio, pero puede reducir el impacto de la IRA en el cerebro al eliminar los metabolitos neurotóxicos. Esto sugiere que la función renal tiene un impacto significativo en la función cognitiva de los pacientes y la normalización gradual de la función renal puede mejorar el delirio.

Aunque el mecanismo subyacente asociado con la lesión renal aguda y el delirio aún no está claro, se ha llegado al consenso de que aumenta la tasa de incidencia y la mortalidad, prolonga la estancia hospitalaria y acelera el deterioro cognitivo a largo plazo. La patogénesis del delirio relacionado con la IRA es multifactorial y se han propuesto varias hipótesis con respecto a la patogénesis del delirio inducido por la IRA, incluida la hipótesis de la acumulación de neurotoxinas o fármacos que inducen el delirio debido a una función de eliminación renal alterada, la hipótesis de la regulación positiva de la neuroinflamación mediada por citoquinas sistémicas procesos y la hipótesis de la sobrecarga de volumen que conduce al edema cerebral.

Múltiples estudios han identificado la IRA como el principal factor de riesgo del delirio. En un estudio prospectivo de 1.487 pacientes, Zipser et al. descubrió que la IRA aumentaba diez veces el riesgo de delirio. Una gran cantidad de evidencia clínica indica que el riesgo de delirio en pacientes con IRA aumenta significativamente con el deterioro de la función renal. Un estudio retrospectivo de 919 pacientes de la UCI informó que la incidencia de delirio en las etapas 2 y 3 de KDIGO fue un 20% mayor que en la etapa 1 de KDIGO. El estudio BRAIN-ICU encontró que el 50% de los pacientes tienen delirio y IRA coexistentes. Los pacientes en etapa KDIGO 2 tienen un riesgo 1,5 veces mayor de delirio, mientras que los pacientes en etapa KDIGO 1 tienen un riesgo 2,5 veces mayor de delirio. Sin embargo, no existe una correlación significativa entre la etapa 1 de KDIGO y el delirio. Un estudio de casos y controles de un solo centro en el Reino Unido aclaró aún más el papel de la IRA en diferentes subtipos de delirio. El estudio demostró que los pacientes con IRA en etapa 3 de KDIGO tenían cinco veces más probabilidades de experimentar delirio excitador que los pacientes sin IRA, y las etapas más leves de IRA (etapas 1 o 2 de KDIGO) no se asociaron con delirio excitador.

Las múltiples pruebas anteriores indican una correlación significativa entre la IRA y el delirio, y ambos han causado pérdidas y cargas importantes para los pacientes y las finanzas de la atención médica. Dada la existencia del eje cerebral renal y la posible asociación entre IRA y delirio, planteamos la hipótesis de que al comparar los perfiles metabólicos séricos de pacientes con delirio y IRA después de una cirugía cardíaca, aquellos con solo delirio, aquellos con solo IRA y aquellos sin delirio y IRA después de la cirugía, podemos explorar los mecanismos de las complicaciones y los mecanismos de interacción entre el daño orgánico después de la cirugía cardíaca con circulación extracorpórea, e identificar marcadores metabólicos específicos de las complicaciones, identificar pacientes con mayor susceptibilidad y proporcionar referencias para el diagnóstico temprano de complicaciones y bases para intervención rápida.