Uusien hermotulehdusmarkkereiden tason ja prognostisen merkityksen arviointi subarachnoidisessa verenvuodossa (ESA-MICROPN)

Subarachnoidaalinen verenvuoto (SAH) koostuu veren ekstravasaatiosta arachnoidin ja pia materin väliseen tilaan. Verenvuoto on useimmissa tapauksissa seurausta aivojen aneurysman repeämisestä. Se vaikuttaa erityisesti naisiin, joiden keski-ikä on 55 vuotta. Vaikka ilmaantuvuus on vain 9 tapausta 1000 ihmisestä vuodessa, nuori ikä ja korkea kuolleisuus ja sairastuvuus johtavat useiden terveiden elinvuosien menettämiseen. Itse asiassa potilaat, jotka selvisivät aivojen aneurysman repeämästä, kärsivät kognitiivisista puutteista, käyttäytymishäiriöistä eivätkä pysty palaamaan entiselle tuottavuustasolle ja työhönsä. Hoidon painopisteet ovat: verenvuodon uudelleen estäminen endovaskulaarisella hoidolla (jos mahdollista) tai neurokirurgisella aneurismileikkauksella; estetään komplikaatioita, jotka liittyvät veren ekstravasaatioon subarachnoidaaliseen tahtiin, kuten akuutin vesipään hoito (jota esiintyy 20 %:lla potilaista), kammion ulkoisen tyhjennysasennon avulla ja viivästynyt aivoiskemia, joka johtuu pääasiassa vasospasmista, nimodipiinin suonensisäisellä antamisella; optimaalinen perfuusiopaineen ylläpito. Patofysiologisesta näkökulmasta aneurysman repeämän aiheuttaman varhaisen mekaanisen vaurion jälkeen (johtuen verenvuotomassavaikutuksesta, akuutista vesipäästä, herniaatiosta tai mahdollisesta intraparenkymaalisesta hematoomasta) voi kehittyä subakuutti vaurio kolmen tai neljäntoista päivän kuluttua verenvuodosta. viivästyneen aivoiskemian vuoksi. Pääsyynä tästä tapahtumasta ovat vasospasmi, joka vaikeuttaa 20-30 % SAH:sta, mikroverenkiertohäiriöt ja mikrotromboembolia. Toissijaisen vaurion patogeneesi ei ole selvä, mutta tulehduksen ja endoteelin apoptoosin on osoitettu osallistuvan vasospasmin kehittymiseen. Lisäksi jotkin tutkimukset osoittavat, että potilailla, joilla on akuutti neurologinen toimintahäiriö, on suurempi riski saada elinten vajaatoiminta, erityisesti keuhkoissa ja munuaisissa.

Osteopontiini (OPN) on erittynyt solunulkoinen matriksin glykoproteiini, jolla on useita rooleja fysiologisissa ja patologisissa prosesseissa, kuten kudosten uudelleenmuodostumisessa, fibroosissa, solujen migraatiossa, apoptoosin estämisessä ja tulehduksessa. Endogeenisen OPN:n uskotaan suorittavan suojaavaa vaikutusta iskeemisiltä vaurioilta sekä aivoissa että muissa elimissä, mukaan lukien munuaiset. Lisäksi rekombinantti OPN:n antaminen vähentää merkittävästi iskeemistä aluetta fokaalisen aivoiskemian mallissa antiapoptoottisella vaikutuksella. Viimeaikaiset in vivo -tutkimukset SAH:n eläinmalleilla osoittivat, että OPN:llä on tärkeä rooli; sen antaminen heikentää aivovaurioita vähentäen metalloproteinaasia 9:ää ja inhiboimalla indusoituvaa typpioksidisyntaasia. OPN-hoito näyttää estävän myös vasospasmia, indusoimalla endogeenisen mitogeeniaktivoidun proteiinin (MAP) estäjän, ts. MAP-kinaasifosfataasi 1 ja vähentää sileiden lihassolujen ja endoteelisolujen apoptoosia. Toinen tutkimusala tällä alueella koskee mikropartikkeleita eli verihiutaleiden, leukosyyttien, punasolujen ja endoteelisolujen vapauttamia välittäjäaineita. Toisin kuin aiemmin luultiin, ne eivät edusta apoptoottisten hyytymissolujen jätemateriaalin muotoa, ja viimeaikaiset tutkimukset osoittavat niiden parakriinisen mainoksen säätelyaktiivisuuden. Iskeemisessä aivohalvauksessa endoteelin mikropartikkelien tasot liittyvät suoraan kliinisen vaikeusasteen ja iskeemisen alueen laajenemiseen. Tyypillisessä parenkymaalisessa verenvuodossa mikropartikkelit ovat korkeampia sekä veressä että nesteessä, ja niihin liittyy huonompi kliininen lopputulos. SAH:ssa on osoitettu kohonneita mikropartikkelipitoisuuksia erityisesti verenvuotopäivänä ja mikropartikkelipitoisuudet muuttuvat tyypin mukaan. Toisaalta aineistot ovat eri mieltä vaihteluihin liittyvistä tyypeistä ja niiden ajankulusta: Lackner et al. arvioi 20 SAH-potilasta (Fisher II, III ja IV) ensimmäisen viidentoista päivän aikana verenvuodosta ja havaitsi korkeammat veren verihiutale-, endoteeli-, punasolu- ja leukosyyttimikrohiukkaset verrattuna terveisiin kontrolleihin [28]. Lisäksi endoteelityypin positiiviset erilaistumisklusterin (CD) 105 ja CD 62 markkerit lisääntyivät erityisesti potilaalla, jolla oli dopplerilla dokumentoitu vasospasmi. Vasospasmiin liittyvä iskemia sisältää myös erityisen korkeita verihiutaleiden CD 41 -positiivisia mikropartikkeleita. Huolimatta työkyvyttömyysasteesta kotiutuksen yhteydessä, mikropartikkelit ovat korkeammat verrattuna täysin toipuneisiin potilaisiin (n=11). Viime aikoina Sanborn et ai. tutkimus 22 SAH-potilaalla, joilla on massiivinen veren leviäminen (Fisher III ja IV), vahvistaa mikrohiukkasten nousutasot näillä potilailla. Myös endoteeli- ja verihiutaleiden mikropartikkelien tason nousu varmistetaan, mutta korrelaatiota vasospasmin todisteiden kanssa ei löydy kummassakaan ultraäänessä (keskimääräinen nopeus yli 125 cm/s etuverenkierrossa tai yli 100 cm/s posteriorisessa verenkierrossa, lisäksi Lindegaardin suhde yli 3) ja angiografia.

Julkaistut tiedot eivät ole yksimielisiä vasospasmin ja TT-kuvauksen välisestä korrelaatiosta iskemiasta tai vammaisuudesta.

Tutkimuksen ensisijainen päätepiste on arvioida:

1) korrelaatio OPN- ja mikropartikkelitasojen ja vasospasmin kehittymisen/iskeemisen vaurion välillä TT-skannauksessa ja sen jälkeen keskipitkän ja pitkän aikavälin potilaiden tulosten kanssa.

Toissijaiset päätepisteet olivat:

1. OPN-määrän muutokset SAH-potilaiden viinassa ja veressä vuotopäivänä ja verenvuodon jälkeisenä päivänä eli päivinä 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11.
2. Mikrohiukkasten tasot viina- ja veripotilailla, joilla on SAH verenvuotopäivänä ja verenvuodon jälkeen eli päivinä 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, jotta voidaan arvioida sekä niiden ennustusarvo vasospasmille että korrelaatio munuaisten tai keuhkojen toiminnan huononeminen ja 3-6 kuukauden tulos.
3. Eristettyjä mikropartikkeleita käytetään aktivoimaan in vitro munuaisten ja keuhkojen endoteelisoluja mahdollisen ristikkäiskeskustelun korostamiseksi ja endoteelin vauriomarkkerien analysoimiseksi.

Rekrytointi kestää yhden vuoden. Sairaalaan saapuessa tehdään CT-skannaus sekä Fischer-pisteet, Hunt- ja Hess-pisteet ja World Federation of Neurological Surgeons (WFNS) -pisteet. Rekisteröimme demografisia muuttujia eli iän, sukupuolen, oireet alkaessa ja samanaikaiset sairaudet.

Angiografia tai angio-CT-skannaus suoritetaan parhaan kliinisen käytännön mukaisesti patentoidun aneurysman olemassaolon, ulottuvuuden ja ominaisuuksien dokumentoimiseksi. SAH-potilaiden hoito toteutetaan rutiininomaisena kliinisenä parhaana käytäntönä. Potilaita seurataan transkraniaalisella dopplerilla päivästä I alkaen ja kliinisesti joka päivä. Jos kliinistä muutosta ei tapahdu, potilaille tehdään CT-perfuusioangiografia tai -angiografia päivänä 7 (+/- 1 päivä). Jos kliininen tila huononee tai doppler-nopeus lisääntyy (vasospasmin ollessa lievä, kun keskinopeus aivovaltimon sisällä on 120-150 cm/s, kohtalainen 150-200 cm/s ja vaikea >200 cm/s), angiografiaa ja endovaskulaarista nimodipiinia harkitaan. tavanomaiseen protokollahoitoon. Angiografinen vasospasmi koostuu neuroradiologin vahvistamasta aivovaltimoiden kapenemisesta. Kliininen vasospasmi määritellään tajunnan heikkenemiseksi (Glasgow'n kooman asteikon (GCS) 2 pisteen vähennys) ja/tai uudeksi polttovajeeksi sen jälkeen, kun muut syyt on suljettu pois, kuten kouristukset, verenvuoto uudelleen, kuume. Jokainen uusi TT-todiste iskemiasta rekisteröidään päivästä 3 alkaen.

3-6 kuukauden kuluttua tulos arvioidaan GOS-E:llä (Extended Glasgow Coma Scale; 8 pisteen asteikko kuolemasta ylempään hyvään toipumiseen, ilman SAH:iin liittyvää vammaa). Tämän tiedon saamiseksi koulutettu henkilökunta haastattelee joko potilasta itseään tai lähisukulaista.

Biologiset näytteet otetaan vastaanoton yhteydessä eli 24 tunnin sisällä verenvuodosta ja päivinä 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11. Steriiliä nestettä otetaan näytteitä pussista distaalista keräyskammioon, määränä 10 ml/male, samaan aikaan joka päivä. Verta 3 ml/kuolema ja virtsa kerätään samaan aikaan (noin klo 7.00). Lipeä, plasma ja virtsa sentrifugoidaan (2500 rpm 30 minuuttia) ja supernatantit jaetaan eriin ja pakastetaan -80 °C:n lämpötilassa analyysiin asti. OPN-analyysi suoritetaan kaupallisella entsyymikytketyllä immunosorbenttimäärityssarjalla (ELISA) valmistajan ehdotuksen mukaisesti (AssayDesigns Inc., Michigan; Pierce Biotechnology Inc., Rockford, IL). Tulehdusvasteen kuvaamiseksi paremmin mitataan tärkeimmät T-auttaja-1 (Th)1- ja Th2-sytokiinit sekä aivovauriomarkkerit (enolaasihermospesifinen (NSE), asymmetrinen dimetyyliarginiini (ADMA) jne.). Virtsasta määritetään varhaisen prekliinisen vajaatoiminnan merkkiaineet. Mikrohiukkasten eristäminen ja karakterisointi suoritetaan Nanosightilla mitatun ja konsentraation perusteella, kun taas tärkeimmät pinta-antigeenit tunnistetaan sytofluorimetrialla ja määritellään alkuperä: leukosyytit, erytrosyytit, verihiutaleet, endoteelisolut. In vitro -analyysi suoritetaan munuaisten ja keuhkojen endoteelisolujen yksikerroksisille soluille. Vesitasapainoa, kreatiniinia, leukosyyttien määrää, infektiota/kolonisaatiota, nefrotoksisia lääkkeitä seurataan päivittäin.

Mikropartikkelien vaikutusta arvioidaan in vitro napanuoran endoteelisoluissa (HUVEC), sileissä lihassoluissa (SMC), keuhkojen ja munuaisten endoteelisoluissa, joita inkuboidaan potilaiden plasmasta peräisin olevien puhdistettujen mikropartikkeleiden kanssa ja ilman. Lisäksi suoritetaan analyysi seuraavien arvioimiseksi: apoptoosi (tunnelivärjäys), angiogeneesi (todiste kapillaarimaisista rakenteista Matrigen-levyllä), leukosyyttien adheesio ja adheesiomolekyylin ilmentyminen.

Koska kirjallisuudessa ei ole tietoa OPN-tasoista SAH:n aikana ja tiedot mikropartikkeleista eivät ole yksimielisiä, todellista näytteen kokoa ei laskettu. Ottaen huomioon, että 20–30 %:lla potilaista odotettiin olevan vasospasmikomplikaatioita, tutkimukseen suunniteltiin 60 potilasta yhden vuoden aikana, jotta saataisiin 12–18 vasospasmipotilasta. Osallistujat, jotka täyttävät osallistumis- ja poissulkemiskriteerit, rekisteröidään sekä teho-osastolle että Novara Ospedale Maggiore della Caritàn neurokirurgian osastolle yhden vuoden aikana (ts. 31.1.2018, 30.1.2019). Viime vuoden vastaanottojen perusteella teho-osastolle odotetaan 20 potilasta ja neurokirurgian osastolle 40 potilasta. T0:ssa mikropartikkelipitoisuudet analysoidaan Wilcoxon-arvotestillä potilailla, joilla on vasospasmi ja ilman sitä. Yleistetyillä höyryyhtälöillä verrataan mikropartikkelitasoja potilaiden välillä, joilla on vasospasmia tai uusia iskeemisiä tapahtumia ja joilla ei ole niitä. 3 ja 6 kuukauden GOS-E:tä verrataan Kruskal-Wallis-testillä. Mikropartikkelien lukumäärän ja vasospasmin ja iskemian esiintyvyyden välinen suhde määritellään Spearman-korrelaatiolla. Tilastollisen merkitsevyyden kynnysarvo p on pienempi kuin 0,05. Analyysi suoritetaan STATA:lla. In vitro -kokeiden osalta suoritetaan ei-parametriset testit.