MikroRNA-ekspression dynamiikka ja systeminen tulehduksellinen vaste sydänleikkauksen jälkeisessä POCD:ssa

Kirurginen myocardiaalinen revaskularisaatio on toimenpide, jota käytetään iskeemisen sydäntaudin potilaissa ohittaakseen ateroskleroottiset sepelvaltimoiden ahtaumat tai tukokset käyttämällä valtimoiden tai laskimoiden siirrännäistä (Coronary Artery Bypass Grafting - CABG). Yksi yleisimmistä komplikaatioista sydänkirurgian jälkeen on postoperatiivinen kognitiivinen heikkeneminen (POCD). Sille on ominaista muistin, keskittymiskyvyn ja toiminnoillisten kykyjen heikentyminen, ja sillä voi olla pitkäaikaisia seurauksia, kuten viivästynyt fysikaalinen hoito ja mobilisaatio, pitkittynyt oleskelu teho-osastolla ja sairaalassa, useammin sijoittaminen hoitokoteihin, alentunut elämänlaatu ja lisääntynyt kuolleisuus.

POCD:n syyt ovat monitekijäisiä. Systeminen tulehduksellinen vaste leikkaukseen, ekstrakorporeaalinen kierto ja anestesia nähdään tekijänä neurotulehduksellisen vasteen ja sitä seuraavan POCD:n kehittymisessä. Neurotulehdus voi aiheuttaa aivosolujen toimintahäiriöitä tai kuolemaa ja veri-aivoesteen vaurioitumista, johtaen aivovaurion biokemiallisten merkkiaineiden tasojen nousuun veressä. Tutkimukset osoittavat, että lukuisat mikroRNA:t (miRNA:t) osallistuvat tulehduksellisen vasteen säätelemiseen. MiRNA:t ovat pieniä, endogeenisiä, ei-koodaavia RNA-molekyylejä, tyypillisesti 18-25 nukleotidia pitkiä, jotka säätelevät geeni-ilmaisua post-transkriptionaalisella tasolla. Ne ovat keskeisiä välittäjiä solujen kasvussa, erilaistumisessa ja apoptoosissa. MiRNA-tasot kudoksissa ja perifeerisessä veressä ovat samankaltaisia, ja kiertävät miRNA:t ovat stabiileja ja sopivia mittaamiseen. Tietyt miRNA:t (miRNA 151-5p, 505, 499, 625 ja muut) voivat olla mahdollisia varhaisia biomarkkereita aivovammasta lievän aivovamman jälkeen. Anestesia ja leikkaus voivat myös monimutkaisten mekanismien kautta aiheuttaa muutoksia aivosoluissa, jotka voivat johtaa erityisten miRNA:iden vapautumiseen, ja näitä miRNA:ita voidaan havaita veressä ja erilaisissa biologisissa nesteissä.

Hypoteesi: Korkeammat perioperatiiviset miRNA-151-5p-ilmaisun tasot liittyvät systemiseen tulehdukselliseen vasteeseen ja POCD:n kehittymiseen.

Tutkimuksen tavoite on:

1. Tutkia miRNA-151-5p-ilmaisun tasojen ja systemisen tulehduksen biokemiallisten parametrien välistä yhteyttä sekä molempien yhteyttä kognitiiviseen tilaan potilailla, joille suoritetaan CABG-leikkaus.
2. Tutkia potilaiden demografisten ja kliinisten ominaisuuksien ja miRNA-151-5p-ilmaisun tasojen, systemisen tulehduksen biokemiallisten parametrien tason sekä potilaiden kognitiivisen tilan välistä yhteyttä.

Tutkimussuunnitelma:

Tutkimus suoritettiin Osijekin kliinisessä sairaalakeskuksessa. Kunnioittaen tutkimukseen osallistumisen sisällyttämis- ja poissulkemiskriteereitä, tutkimukseen osallistui 65–80-vuotiaita potilaita, jotka American Society of Anesthesiologists (ASA) -luokituksen mukaan luokitellaan ryhmiin III ja IV ja joille suoritetaan CABG-leikkaus ekstrakorporeaalisella kierrolla. Leikkaukset suoritettiin tasapainoisen anestesian, sydänkirurgian ja ekstrakorporeaalisen kierron standardiprotokollan mukaisesti. Kaikki osallistujat kävivät läpi saman anestesiatoimenpiteen ja anestesian, joka perustui midatsolaamiin, propofoliin, sufentanyyliin, rokuroniumiin ja sevofuraaniin. Anestesian syvyyttä seurattiin Patient State Index (PSI) -indeksillä. Kaikki leikkaukset suoritettiin käyttäen ekstrakorporeaalista kiertoa normotermian ylläpidolla (36 °C).

Verinäytteet koliiniesteraasin, interleukiini-6:n, proteiini S100B:n, miRNA-151-5p-ilmaisun ja rutiinilaboratorioparametrien (täydellinen verenkuva, troponiini I:n, C-reaktiivisen proteiinin, prokaltsitoninin, glukoosin, urean, kreatiniinin, aspartaattiaminotransferaasin, alaniiniaminotransferaasin, gamma-glutamyylitransferaasin, kokonaisbilirubiinin, albumin, elektrolyyttien, laktaatin, hyytymiskokeiden ja arteriaalisen verikaasuanalyysin) määrittämiseksi otettiin kolmessa ajankohdassa: ennen leikkausta ennen anestesian induktiota (1), välittömästi toimenpiteen jälkeen teho-osastolle saapuessa (2) ja 48 tuntia leikkaustoimenpiteen jälkeen (3).

Kognitiivisen toiminnan testaus suoritettiin leikkauksen edeltävänä päivänä ja postoperatiivisesti kerran päivässä joka päivä kuudenteen postoperatiiviseen päivään saakka. Tutkijat käyttivät validoitua pisteytysastetta kognitiivisten toimintojen arviointiin, Montreal Cognitive Assessment - MoCA -testiä. Demografiset ja kliiniset tiedot kirjattiin kaikille koehenkilöille. Koehenkilöitä seurattiin 7 päivää.