Plasma cytochroom c als biomarker van traumatisch letsel en voorspeller van uitkomst

De onderzoekers stellen voor om te bepalen of plasmacytochroom c zou kunnen dienen als klinische biomarker van traumatisch letsel door de relatie tussen plasmaspiegels van cytochroom c en de ernst van het aanvankelijke letsel bij aankomst in het ziekenhuis, de daaropvolgende ontwikkeling van orgaandisfunctie en klinische resultaten te onderzoeken. Cytochroom c is een mitochondriaal eiwit dat een cruciale rol speelt in het energiemetabolisme, waardoor de overdracht van elektronen van complex III (d.w.z. cytochroom c-reductase) naar complex IV (cytochroom c-oxidase) mogelijk wordt. Bij mitochondriaal letsel en afhankelijk van de ernst kan cytochroom c worden afgegeven aan het cytosol en vervolgens aan de bloedbaan. De grondgedachte voor dit project komt voort uit: (1) observaties bij het Reanimatie Instituut in diermodellen van hartstilstand en reanimatie waarbij cytochroom c in plasma direct correleert met de ernst van linkerventrikeldisfunctie na reanimatie en omgekeerd met overleving en (2) observaties door anderen die een correlatie rapporteren tussen plasmacytochroom c en de ernst van orgaanbeschadiging. De onderzoekers veronderstellen dat plasmacytochroom c, gemeten bij aankomst in het ziekenhuis, de ernst van het initiële traumatische letsel weerspiegelt als gevolg van de geaggregeerde effecten van direct letsel aan organen, ischemisch letsel als gevolg van bloedverlies, vertragingen in stabilisatie en reeds bestaande comorbiditeit - allemaal factoren die kan mitochondriën beschadigen. De onderzoekers veronderstellen verder dat de initiële cytochroom c-plasmaspiegel in combinatie met de niveaus gemeten tijdens de volgende drie dagen van ziekenhuisopname correleren met de ontwikkeling van orgaandisfunctie en klinische resultaten. Het huidige voorstel is gestructureerd rond drie specifieke doelstellingen:

Specifiek doel 1 (verzameling van bloedmonsters en klinische gegevens): Voor dit doel is de onderzoeker van plan om gedurende een periode van 8 maanden 100 opeenvolgende traumaslachtoffers te rekruteren die zijn opgenomen in het Advocate Lutheran General Hospital (ALGH) en zich presenteren met enkelvoudige of multisysteemverwondingen en voldoen aan specifieke vereisten en uitsluitingscriteria ontwikkeld om een ​​breed scala aan letselernst te garanderen. Bloed wordt binnen 15 minuten na aankomst in het ziekenhuis afgenomen (bijv. op de afdeling spoedeisende hulp of operatiekamer) en vervolgens om de 24, 48 en 72 uur. Plasma wordt gescheiden en bewaard bij -80 °C voor daaropvolgende batchmeting van cytochroom c (en andere markers van mitochondriaal letsel die beschikbaar kunnen komen op het moment van analyse) in het Resuscitation Institute van de Rosalind Franklin University of Medicine and Science ( RFUMS). Klinische gegevens zullen worden geëxtraheerd uit tools die klinisch worden gebruikt - inclusief het Illinois Trauma Registry Worksheet en het medische dossier - en worden gebruikt om: (i) de ernst van het initiële traumatische letsel vast te leggen door de Trauma Score - Injury Severity Score (TRISS) samen met een gedetailleerd beoordeling van letsel aan individuele organen; (ii) de ernst van het bloedverlies inschatten op basis van basisdeficiëntie en transfusiebehoeften; (iii) de daaropvolgende ontwikkeling van orgaandisfunctie bepalen door de Multiple Organ Dysfunction Score (MODS) en de Sequential Organ Failure Score te berekenen; en (iv) de resultaten beoordelen door de duur van het verblijf op de Intensive Care (ICU), de duur van het verblijf in het ziekenhuis, de overleving na ontslag uit het ziekenhuis en de functionele status na ontslag uit het ziekenhuis te meten.

Specifiek doel 2 (analyse van plasmacytochroom c): Bevroren monsters van arterieel plasma, bewaard bij -80°C bij ALGH, worden overgebracht naar het Reanimatie Instituut op RFU en cytochroom c wordt gemeten met behulp van elektrochemiluminescentie.

Specifiek doel 3 (statistische analyse en modellering): Er zal een database zonder patiënt-ID's worden gecreëerd waarin de klinische informatie wordt samengevoegd met waarden van plasmacytochroom-c-spiegels en andere markers zodra deze beschikbaar komen. Gezien het pilootkarakter van het project, zullen statistische modellering en analyse voornamelijk verkennend gericht zijn op het identificeren van relaties tussen cytochroom c-spiegels in het plasma bij aankomst in het ziekenhuis en klinische elementen die bijdragen aan de ernst van primair traumatisch letsel. De analyse en modellering omvatten ook het onderzoeken van de voorspellende waarde van de initiële en daaropvolgende cytochroom c-spiegels in het plasma op de ontwikkeling van orgaandisfunctie en klinische resultaten.

Het langetermijndoel van het project is de ontwikkeling van plasmacytochroom-c als biomarker van traumatisch letsel en andere klinische aandoeningen geassocieerd met mitochondriaal letsel die aan het bed kunnen worden gebruikt - d.w.z. na het ontwikkelen van point-of-care-assays - voor (1) het beoordelen van de ernst van ziekte, (2) prognose van uitkomst, en (3) klinisch onderzoek naar nieuwe therapeutische interventies gericht op het verminderen van mitochondriaal letsel.