Citocromo plasmatico c come biomarcatore di lesioni traumatiche e predittore di esito

I ricercatori propongono di determinare se il citocromo c plasmatico possa fungere da biomarcatore clinico di lesione traumatica esaminando la relazione tra i livelli plasmatici di citocromo c e la gravità della lesione iniziale all'arrivo in ospedale, il successivo sviluppo di disfunzione d'organo e gli esiti clinici. Il citocromo c è una proteina mitocondriale che svolge un ruolo cruciale nel metabolismo energetico consentendo il trasferimento di elettroni dal complesso III (cioè citocromo c reduttasi) al complesso IV (citocromo c ossidasi). In caso di lesione mitocondriale e in base alla gravità, il citocromo c può essere rilasciato nel citosol e successivamente nel flusso sanguigno. La logica di questo progetto deriva da: (1) osservazioni presso il Resuscitation Institute in modelli animali di arresto cardiaco e rianimazione in cui il citocromo c plasmatico è correlato direttamente con la gravità della disfunzione ventricolare sinistra post-rianimazione e inversamente con la sopravvivenza e (2) osservazioni da altri che riportano una correlazione tra il citocromo ce plasmatico e la gravità del danno d'organo. I ricercatori ipotizzano che il citocromo c plasmatico misurato all'arrivo in ospedale rifletta la gravità della lesione traumatica iniziale risultante dagli effetti aggregati di lesione diretta agli organi, lesione ischemica conseguente alla perdita di sangue, ritardi nella stabilizzazione e comorbilità preesistente - tutti fattori che può danneggiare i mitocondri. I ricercatori ipotizzano inoltre che il livello plasmatico iniziale di citocromo c combinato con i livelli misurati durante i successivi tre giorni di ricovero sia correlato allo sviluppo della disfunzione d'organo e agli esiti clinici. L'attuale proposta è strutturata in tre obiettivi specifici:

Obiettivo specifico 1 (raccolta di campioni di sangue e dati clinici): per questo scopo lo sperimentatore prevede di arruolare 100 vittime consecutive di traumi ricoverate presso l'Advocate Lutheran General Hospital (ALGH) per un periodo di 8 mesi che presentano lesioni singole o multisistemiche e soddisfano l'ingresso specifico e criteri di esclusione sviluppati per garantire un'ampia gamma di gravità delle lesioni. Il sangue verrà prelevato entro 15 minuti dall'arrivo in ospedale (ad esempio, nel pronto soccorso o in sala operatoria) e successivamente a 24, 48 e 72 ore. Il plasma sarà separato e conservato a -80 °C per la successiva misurazione in lotti del citocromo c (e altri marcatori di danno mitocondriale che potrebbero diventare disponibili al momento dell'analisi) presso il Resuscitation Institute della Rosalind Franklin University of Medicine and Science ( RFUMS). I dati clinici saranno estratti dagli strumenti utilizzati clinicamente - tra cui il foglio di lavoro del registro dei traumi dell'Illinois e la cartella clinica - e utilizzati per: (i) registrare la gravità della lesione traumatica iniziale calcolando il Trauma Score - Injury Severity Score (TRISS) insieme a un dettagliato valutazione della lesione di singoli organi; (ii) stimare la gravità della perdita di sangue in base al deficit di base e al fabbisogno trasfusionale; (iii) determinare il successivo sviluppo della disfunzione d'organo calcolando il Multiple Organ Dysfunction Score (MODS) e il Sequential Organ Failure Score; e (iv) valutare i risultati misurando la durata della degenza nell'unità di terapia intensiva (ICU), la durata della degenza in ospedale, la sopravvivenza alla dimissione dall'ospedale e lo stato funzionale alla dimissione dall'ospedale.

Obiettivo specifico 2 (analisi del citocromo c plasmatico): Campioni congelati di plasma arterioso, conservati a -80°C presso ALGH, saranno trasferiti al Resuscitation Institute presso RFU e il citocromo c misurato mediante elettrochemiluminescenza.

Obiettivo specifico 3 (analisi statistica e modellazione): Verrà creato un database privo di identificatori del paziente unendo le informazioni cliniche con i valori dei livelli di citocromo c plasmatico e altri marcatori non appena disponibili. Considerando la natura pilota del progetto, la modellazione statistica e l'analisi saranno principalmente esplorative focalizzate sull'identificazione delle relazioni tra i livelli plasmatici di citocromo c all'arrivo in ospedale e gli elementi clinici che contribuiscono alla gravità della lesione traumatica primaria. L'analisi e la modellazione includeranno anche l'esame del valore predittivo dei livelli iniziali e successivi di citocromo c plasmatico sullo sviluppo della disfunzione d'organo e sugli esiti clinici.

L'obiettivo a lungo termine del progetto è sviluppare il citocromo plasmatico c come biomarcatore di lesioni traumatiche e altre condizioni cliniche associate a lesioni mitocondriali che potrebbero essere utilizzate al capezzale - cioè, dopo aver sviluppato test point of care - per (1) valutare la gravità della malattia, (2) prognosi dell'esito e (3) ricerca clinica su nuovi interventi terapeutici volti a ridurre il danno mitocondriale.