Preventie van acuut nierletsel (AKI) bij pediatrische patiënten (AKI)

Cardiale palliatieve/correctieoperaties bij pediatrische patiënten brengen aanzienlijke morbiditeits- en mortaliteitsrisico's met zich mee. De nierfunctie wordt vaak aangetast door hartchirurgie bij deze kinderen. Studies identificeren de incidentie van acute nierbeschadiging (AKI) als ongeveer 54% wanneer gedefinieerd door serumbiomarkers (bijv. serumcreatinine) en criteria voor urineproductie. De behoefte aan nierfunctievervangende therapie (RRT) voor pasgeborenen en zuigelingen na hartchirurgie wordt in de literatuur gerapporteerd als 2% tot 17%. Er zijn verschillende gerapporteerde risicofactoren voor de ontwikkeling van AKI in deze populatie. Dit zijn de complexiteit van de onderliggende hartaandoening en de chirurgische ingreep, de duur van de cardiopulmonale bypass, de functionele enkelvoudige hartaandoening, de circulatiestilstand en het lage cardiale outputsyndroom in de postoperatieve periode. AKI kan een verergerende vochtophoping veroorzaken die de ventilatie en longfunctie in gevaar brengt, aanleg voor overweldigende infecties en cytokine-gemedieerde ontstekingstoestand. De aanwezigheid van AKI verhoogt significant de mortaliteit die gepaard gaat met hartchirurgie bij deze zeer jonge patiënten, die in de literatuur maar liefst 79% bedraagt. Er zijn verschillende rapporten die suggereren dat vroege interventie met AKI met behulp van nierfunctievervangende therapie (RRT) de mortaliteit van de patiënt kan verbeteren. Er zijn geen succesvolle preventiestrategieën voor AKI gerapporteerd voor deze populatie met een hoog risico.

Van adenosine is aangetoond dat het de niercirculatie en het metabolisme reguleert. Het is een afbraakproduct van het metabolisme van adenosinetrifosfaat/adenosinedifosfaat (ATP/ADP) en hoopt zich op in AKI. Bij baseline kunnen de nauwelijks detecteerbare adenosinespiegels van het nierparenchym toenemen tot 10-100 maal na een ischemische beschadiging. Dit zijn typische zeven transmembraanoverspannende domeinen met een gekoppeld G-eiwit aan het intracellulaire uiteinde. Adenosine-receptoren bevinden zich alomtegenwoordig in veel weefsels. Adenosine werkt als een vasodilatator in alle andere weefsels behalve het nierparenchym. De interactie van AT-II met adenosine zet adenosine om in een vasoconstrictor in de renale microvasculatuur. Adenosine werkt in op de A1-receptoren (A1 R) in de afferente arteriolen, waardoor de glomerulaire bloedstroom en de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) worden verminderd en de afgifte van renine uit het nierparenchym wordt gestimuleerd. Adenosine speelt een belangrijke rol bij het genereren van de vasoconstrictieve respons in het niervasculatuur op hypoxie en ischemie. Vroegtijdige interventies door de werking van adenosine op A1 R te blokkeren, kunnen de glomerulaire bloedstroom herstellen en de GFR herstellen.

De grondgedachte van het onderzoek is dat aminofylline en theofylline competitieve niet-selectieve remmers van adenosine zijn. Hoewel aminofylline-infusie (iv) dus geen effect heeft op de renale bloedstroom bij aanvang, kan het de afname van de renale bloedstroom na adenosine-infusie verbeteren. Deze eigenschap kan de nierfunctie verbeteren wanneer het belangrijkste mechanisme van beschadiging vasoconstrictie veroorzaakt. Zowel vroege als late toediening van aminofylline beschermt de nierfunctie na ischemie-reperfusieletsel bij ratten. Van aminofylline is ook gemeld dat het met succes nierfalen bij pasgeborenen omkeert, nierfalen bij perinatale asfyxie voorkomt en acuut nierletsel secundair aan door calcineurine geïnduceerde nefropathie omkeert. Zowel theofylline als aminofylline zijn gebruikt voor de profylaxe van nierinsufficiëntie tijdens aorto-coronaire bypassoperaties bij volwassenen en de resultaten zijn niet consistent voor een positief of negatief effect. Er zijn geen onderzoeken gerapporteerd naar het effect van aminofylline of theofylline om acute nierbeschadiging te voorkomen of te verbeteren bij kinderen met aangeboren hartafwijkingen die een hartoperatie ondergaan.

Daarnaast onderzoeken we de componenten van de biosynthese van serotonine om te bepalen of deze niveaus kunnen fungeren als markers van acuut nierletsel bij pediatrische patiënten die een openhartoperatie ondergaan.