Dynamikken i mikroRNA-uttrykk og systemisk inflammatorisk respons ved POCD etter hjertekirurgi

Kirurgisk myokardiell revaskularisering er en prosedyre som brukes hos pasienter med iskemisk hjertesykdom for å omgå aterosklerotiske innsnevringer eller blokkeringer av koronararteriene ved hjelp av en arteriell eller venøs graft (Koronararterie bypass grafting - CABG). En av de vanligste komplikasjonene etter hjertekirurgi er postoperativ kognitiv nedgang (POCD). Den karakteriseres av nedsatt hukommelse, oppmerksomhet og eksutive funksjoner og kan ha langvarige konsekvenser, som forsinket fysioterapi og mobilisering, forlenget opphold på intensivavdeling og sykehus, hyppigere utskriving til sykehjem, redusert livskvalitet og økt dødelighet.

Årsakene til POCD er multifaktorielle. Den systemiske inflammatoriske responsen til kirurgi, ekstrakorporal sirkulasjon og anestesi anses som en faktor i utviklingen av den nevroinflammatoriske responsen og påfølgende POCD. Nevroinflammasjon kan forårsake dysfunksjon eller død av hjerneceller og skade på blod-hjerne-barrieren, noe som fører til en økning i nivået av biokjemiske markører for hjerneskade i blodet. Studier indikerer at flere mikroRNAer (miRNAer) spiller en rolle i kontrollen av den inflammatoriske responsen. MiRNAer er små, endogene, ikke-koderende RNA-molekyler, typisk 18-25 nukleotider lange, som regulerer genuttrykk på post-transkripsjonelt nivå. De er sentrale mediatører av cellulær proliferasjon, differensiering og apoptose. MiRNA-nivåer i vev og perifert blod er like, og sirkulerende miRNAer er stabile og egnet for måling. Spesifikke miRNAer (miRNA 151-5p, 505, 499, 625 og andre) kan være potensielle tidlige biomarkører for hjerneskade etter en mild traumatisk hjerneskade. Anestesi og kirurgi kan også, gjennom komplekse mekanismer, forårsake endringer i hjerneceller som kan føre til frigjøring av spesifikke miRNAer, og disse miRNAene kan påvises i blod og ulike biologiske væsker.

Hypotese: Høyere nivåer av perioperativ miRNA-151-5p-uttrykk er assosiert med den systemiske inflammatoriske responsen og med utviklingen av POCD.

Målet med denne studien er:

1. Å undersøke sammenhengen mellom miRNA-151-5p-uttrykksnivåer og biokjemiske parametere for systemisk inflammasjon, samt sammenhengen mellom begge og kognitiv status hos pasienter som gjennomgår CABG-kirurgi.
2. Å undersøke sammenhengen mellom pasientenes demografiske og kliniske egenskaper og miRNA-151-5p-uttrykksnivåer, nivået av biokjemiske parametere for systemisk inflammasjon, og pasientenes kognitiv status.

Forskningsplan:

Forskningen ble utført ved Klinisk hospitalsenter Osijek. Ved å respektere inklusjons- og eksklusjonskriteriene for deltakelse i studien, inkluderte forskningen pasienter i alderen 65 til 80 år som, i henhold til American Society of Anesthesiologists (ASA) klassifisering, er klassifisert i gruppe III og IV, og som gjennomgår CABG-kirurgi med bruk av ekstrakorporal sirkulasjon. Kirurgier ble utført i henhold til standardprotokoll for balansert anestesi, hjertekirurgi og ekstrakorporal sirkulasjon. Alle deltakere gjennomgikk den samme anestesiprosedyren og anestesi basert på midazolam, propofol, sufentanyl, rocuronium og sevofluran. Dybden av anestesi ble overvåket ved hjelp av Patient State Index (PSI). Alle kirurgier ble utført med ekstrakorporal sirkulasjon med opprettholdelse av normotermi (36 °C).

Blodprøver for bestemmelse av nivåer av kolinesterase, interleukin-6, protein S100B, miRNA-151-5p-uttrykk og rutinemessige laboratorieparametere (komplett blodtelling, nivåer av troponin I, C-reaktivt protein, procalcitonin, glukose, urea, kreatinin, aspartataminotransferase, alaninaminotransferase, gammaglutamyltransferase, totalt bilirubin, albumin, elektrolytter, laktat, koagulasjonstester og arteriell blodgassanalyse) ble tatt på tre tidspunkter: før kirurgi før induksjon av anestesi (1), umiddelbart etter inngrepen ved opptak til intensivavdeling (2), og 48 timer etter den kirurgiske prosedyren (3).

Kognitiv funksjonstesting ble utført dagen før kirurgi og postoperativt, en gang daglig hver dag til og med den 6. postoperative dagen. Forskerne brukte en validert scoringsskala for vurdering av kognitive funksjoner, Montreal Cognitive Assessment - MoCA Test. Demografiske og kliniske data ble registrert for alle forsøkspersoner. Forsøkspersoner ble fulgt opp i 7 dager.