Dynamiek van microRNA-expressie en systemische ontstekingsreactie bij POCD na hartchirurgie

Chirurgische myocardrevascularisatie is een procedure die wordt gebruikt bij patiënten met ischemische hartziekte om atherosclerotische vernauwingen of blokkades van de kransslagaders te omzeilen met behulp van een arteriële of veneuze graft (Coronary Artery Bypass Grafting - CABG). Een van de meest voorkomende complicaties na hartchirurgie is postoperatieve cognitieve achteruitgang (POCD). Het wordt gekenmerkt door verminderd geheugen, aandacht en uitvoerende functies en kan langdurige gevolgen hebben, zoals vertraagde fysiotherapie en mobilisatie, verlengd verblijf op de intensive care en in het ziekenhuis, vaker ontslag naar verpleeghuizen, verminderde kwaliteit van leven en verhoogde sterfte.

De oorzaken van POCD zijn multifactorieel. De systemische inflammatoire respons op chirurgie, extracorporele circulatie en anesthesie wordt beschouwd als een factor in de ontwikkeling van de neuroinflammatoire respons en daaropvolgende POCD. Neuroinflammatie kan disfunctie of afsterven van hersencellen en schade aan de bloed-hersenbarrière veroorzaken, wat leidt tot een toename van het niveau van biochemische markers van hersenletsel in het bloed. Studies geven aan dat talloze microRNA's (miRNA's) een rol spelen bij het controleren van de inflammatoire respons. MiRNA's zijn kleine, endogene, niet-coderende RNA-moleculen, typisch 18-25 nucleotiden lang, die genexpressie reguleren op post-transcriptioneel niveau. Het zijn centrale bemiddelaars van cellulaire proliferatie, differentiatie en apoptose. MiRNA-niveaus in weefsels en perifeer bloed zijn vergelijkbaar, en circulerende miRNA's zijn stabiel en geschikt voor meting. Specifieke miRNA's (miRNA 151-5p, 505, 499, 625 en andere) kunnen potentiële vroege biomarkers zijn van hersenbeschadiging na een mild traumatisch hersenletsel. Anesthesie en chirurgie kunnen ook, via complexe mechanismen, veranderingen in hersencellen veroorzaken die kunnen leiden tot de afgifte van specifieke miRNA's, en deze miRNA's kunnen worden gedetecteerd in bloed en verschillende biologische vloeistoffen.

Hypothese: Hogere niveaus van perioperatieve miRNA-151-5p-expressie zijn geassocieerd met de systemische inflammatoire respons en met de ontwikkeling van POCD.

Het doel van deze studie is:

1. Onderzoeken van de associatie tussen miRNA-151-5p-expressieniveaus en biochemische parameters van systemische ontsteking, evenals de associatie van beide met de cognitieve status bij patiënten die CABG-chirurgie ondergaan.
2. Onderzoeken van de associatie tussen demografische en klinische kenmerken van patiënten en miRNA-151-5p-expressieniveaus, het niveau van biochemische parameters van systemische ontsteking, en de cognitieve status van patiënten.

Onderzoeksplan:

Het onderzoek werd uitgevoerd in het Klinisch Ziekenhuis Centrum Osijek. Met inachtneming van de inclusie- en exclusiecriteria voor deelname aan de studie, omvatte het onderzoek patiënten van 65 tot 80 jaar die volgens de classificatie van de American Society of Anesthesiologists (ASA) zijn ingedeeld in groepen III en IV, en die CABG-chirurgie ondergaan met gebruik van extracorporele circulatie. Operaties werden uitgevoerd volgens het standaardprotocol voor gebalanceerde anesthesie, hartchirurgie en extracorporele circulatie. Alle deelnemers ondergingen dezelfde anesthesieprocedure en anesthesie op basis van midazolam, propofol, sufentanyl, rocuronium en sevofluraan. De diepte van anesthesie werd gemonitord met behulp van de Patient State Index (PSI). Alle operaties werden uitgevoerd met behulp van extracorporele circulatie met handhaving van normothermie (36 °C).

Bloedmonsters voor bepaling van niveaus van cholinesterase, interleukine-6, eiwit S100B, miRNA-151-5p-expressie en routinematige laboratoriumparameters (volledig bloedbeeld, niveaus van troponine I, C-reactief proteïne, procalcitonine, glucose, ureum, creatinine, aspartaataminotransferase, alanineaminotransferase, gamma-glutamyltransferase, totaal bilirubine, albumine, elektrolyten, lactaat, stollingstesten en arteriële bloedgasanalyse) werden afgenomen op drie tijdstippen: vóór operatie vóór inductie van anesthesie (1), direct na de procedure bij opname op de intensive care (2), en 48 uur na de chirurgische procedure (3).

Cognitieve functietests werden uitgevoerd de dag vóór operatie en postoperatief, eenmaal daags elke dag tot de 6e postoperatieve dag. De onderzoekers gebruikten een gevalideerde scoringsschaal voor het beoordelen van cognitieve functies, de Montreal Cognitive Assessment - MoCA Test. Demografische en klinische gegevens werden geregistreerd voor alle proefpersonen. Proefpersonen werden 7 dagen gevolgd.