Wykorzystanie rutynowych badań krwi w zakresie stanu zapalnego i metabolizmu (w tym przyłóżkowych) do przewidywania uszkodzenia mózgu u dzieci po niewielkim urazie głowy (paeds_mTBI_Bio)

Epidemiologia i kontekst kliniczny Urazowe uszkodzenie mózgu (TBI) stanowi istotny globalny problem zdrowotny, z szacowaną globalną roczną częstością występowania w populacji pediatrycznej wynoszącą 226,4 przypadków na 100 000 dzieci (1). Zdecydowana większość tych przypadków jest klasyfikowana jako nieciężkie, ponieważ do 95% urazów głowy u dzieci określa się jako niewielkie lub łagodne (mTBI) (1,2). Niemniej jednak, około jedna trzecia pacjentów pediatrycznych doświadcza utrzymujących się objawów dłużej niż miesiąc (3).

Obecnym złotym standardem diagnostycznym pozostaje niekontrastowa tomografia komputerowa głowy (CT). Jednakże wykorzystanie CT wiąże się z istotnymi zagrożeniami, w tym narażeniem na promieniowanie jonizujące, wysokimi kosztami instytucjonalnymi oraz częstą koniecznością sedacji proceduralnej (4). W celu ograniczenia tych ryzyk opracowano kliniczne reguły decyzyjne, takie jak PECARN, CATCH i CHALICE, aby identyfikować dzieci z wysokim ryzykiem wystąpienia zmian śródczaszkowych. Pomimo tych narzędzi, większość badań CT jest nadal wykonywana w przypadkach mTBI, gdzie wydajność diagnostyczna jest niezwykle niska (5).

W związku z tym badano dodatkowe narzędzia pomocnicze w celu udoskonalenia klinicznych reguł decyzyjnych dotyczących pediatrycznych pacjentów z mTBI wymagających badania CT.

Biomarkery specyficzne dla mózgu (GFAP, UCH-L1, S100B) W 2018 roku amerykańska FDA zatwierdziła pierwsze biomarkery (GFAP i UCH-L1) do przewidywania konieczności wykonania badania CT u pacjentów z łagodnym TBI, poparte badaniem ALERT-TBI (6). Markery te służą jako kluczowe narzędzia zarówno w diagnostyce, jak i rokowaniu w neurotraumatologii (7).

GFAP (kwaśne białko włókienkowe glejowe) jest białkiem astroglejowym, które może przewidywać pozytywne wyniki CT u dzieci z czułością 94% i specyficznością 47% (8). Jego wysoka czułość czyni go idealnym markerem do „wykluczania”.

UCH-L1 (Ubikwityna C-końcowa Hydrolaza L1) jest markerem neuronalnym uwalnianym do krwiobiegu po uszkodzeniu aksonów (6).

Chociaż białko S100B było szeroko badane, wykazało ograniczenia w pediatrycznej opiece nagłej. Badanie Babcock i in. (2012) wykazało, że nie mogło ono dokładnie przewidzieć pozytywnych wyników CT u dzieci z prawidłowym GCS (9). Ponadto jego specyficzność jest ograniczona przez poziomy wyjściowe zależne od wieku (10).

Rutynowe markery hematologiczne i metaboliczne Poza białkami specyficznymi dla mózgu, rutynowe parametry morfologii krwi (CBC) i markery metaboliczne zapewniają natychmiastowy, opłacalny obraz systemowego wpływu urazu, dodatkowo będąc łatwo dostępnymi nawet w środowiskach o ograniczonych zasobach.

1. Wskaźniki zapalne (NLR, Delta NLR, SII) Pacjenci pediatryczni z TBI z obecnością zmian śródczaszkowych w obrazowaniu wykazują istotnie wyższą bezwzględną liczbę neutrofilów (11).

   Istotne różnice w stosunku neutrofilów do limfocytów (NLR) obserwuje się po 24 i 48 godzinach od urazu (12,13). Zmiany długoterminowe (Delta NLR) są powiązane z gorszymi wynikami klinicznymi u dzieci (14).

   Systemowy wskaźnik zapalenia-immuno (SII) (Neutrofile × Płytki krwi / Limfocyty) jest coraz częściej stosowany do monitorowania wtórnej kaskady zapalnej (15).

2. Glukoza jako modyfikowalny czynnik ryzyka Zaburzenia metaboliczne, szczególnie hiperglikemia, są kluczowym czynnikiem w ostrej fazie TBI.

Poziom glukozy przy przyjęciu jest potencjalnie modyfikowalnym czynnikiem ryzyka w TBI; podwyższona glukoza jest ściśle powiązana z ciężkością pierwotnego urazu (16) oraz występowaniem koagulopatii u pacjentów z TBI, dodatkowo komplikując przebieg kliniczny (17). Podwyższone poziomy glukozy we krwi mogą pomóc klinicystom w procesie decyzyjnym dotyczącym zlecenia badania CT w przypadkach niewielkiego urazu głowy (18).

Podsumowanie Integracja specjalistycznych biomarkerów, takich jak GFAP i UCH-L1, oferuje wysoką czułość w wykluczaniu ostrej patologii, jednak ich dostępność pozostaje ograniczona w warunkach opieki nagłej. W związku z tym, rutynowe biomarkery, takie jak poziomy glukozy, panel CBC i wywiedzione z niego wskaźniki zapalne, mogłyby dostarczyć istotnych danych prognostycznych w bardziej opłacalnym podejściu do triażu i monitorowania pediatrycznego mTBI na oddziale ratunkowym, jednocześnie ograniczając narażenie pacjentów pediatrycznych na promieniowanie.

Piśmiennictwo

1. Baticulon RE, Sy JJ, Haizel-Cobbina J, i in. Globalna epidemiologia pediatrycznego urazowego uszkodzenia mózgu: przegląd systematyczny i metaanaliza. Neurosurgery. 2025. doi: 10.1227/neu.0000000000003875. Epub przed drukiem. PMID: 41384742.
2. Babl FE, Borland ML, Phillips N, i in. Dokładność reguł decyzyjnych PECARN, CATCH i CHALICE dla dzieci z niewielkim urazem głowy: prospektywne badanie kohortowe. Lancet. 2017;389(10087):2393-402.
3. Eisenberg MA, Andrea J, Meehan W, Mannix R. Odstęp czasu między wstrząśnieniami mózgu a czasem trwania objawów. Pediatrics. 2013;132(1):8-17. PMID: 23753087. DOI: 10.1542/peds.2013-0432.
4. Sheppard JP, Nguyen T, Alkhalid Y, i in. Ryzyko indukcji guza mózgu z pediatrycznych procedur CT głowy: przegląd systematyczny literatury. J Pediatr Surg. 2018;53(12):2450-2455. DOI:10.1016/j.jpedsurg.2018.04.032.
5. Marincowitz C, Lecky FE, Townend W, i in. Ryzyko pogorszenia u pacjentów z GCS13-15 z urazowym uszkodzeniem mózgu zidentyfikowanym w obrazowaniu tomografii komputerowej: przegląd systematyczny i metaanaliza. J Neurotrauma. 2018; 35(5):703-718. PMID: 29324173. DOI: 10.1089/neu.2017.5259.
6. Bazarian JJ, Biberthaler P, Welch RD, i in. Surowicze GFAP i UCH-L1 do przewidywania braku urazów wewnątrzczaszkowych w CT głowy (ALERT-TBI): wieloośrodkowe badanie obserwacyjne. Lancet Neurol. 2018;17(9):782-789. PMID: 30054151. Doi: 10.1016/S1474-4422(18)30231-X.
7. Wang KK, Yang Z, Zhu T, i in. Aktualizacja biomarkerów diagnostycznych i prognostycznych dla urazowego uszkodzenia mózgu. Expert Rev Mol Diagn. 2018;18(2):165-180. PMID: 29338452. DOI: 10.1080/14737159.2018.1428089.
8. Papa L, Brophy GM, Welch RD, i in. Przebieg czasowy i dokładność diagnostyczna glejowych i neuronalnych biomarkerów krwi GFAP i UCH-L1 w dużej kohorcie pacjentów pourazowych z łagodnym urazowym uszkodzeniem mózgu i bez. JAMA Neurol. 2016;73(5):551-60. PMID: 27018834. DOI: 10.1001/jamaneurol.2016.0039.
9. Babcock L, Byczkowski T, Mookerjee S, Bazarian JJ. Zdolność S100B do przewidywania ciężkości i wyników CT czaszki u dzieci z TBI. Brain Inj. 2012;26(11):1372-80. PMID: 22725661. DOI: 10.3109/02699052.2012.694565.
10. Oris C, Pereira B, Durif J, i in. Biomarker S100B i łagodne urazowe uszkodzenie mózgu: Metaanaliza. Pediatrics. 2018;141(6):e20180037. PMID: 29716980. DOi: 10.1542/peds.2018-0037.
11. Mukherjee S, Sivakumar G, Goodden JR, Tyagi AK, Chumas PD. Wartość prognostyczna leukocytozy w pediatrycznym urazowym uszkodzeniu mózgu. J Neurosurg Pediatr. 2020;27(3):335-345. PMID: 33361484. DOI: 10.3171/2020.7.PEDS19627..
12. Siempis T, Georgalis PA, Lianos G, i in. Biomarkery krwi do przewidywania pozytywnych wyników CT w łagodnym urazowym uszkodzeniu mózgu w populacji pediatrycznej. J Integr Neurosci. 2023;22(4):91. PMID: 37519178. DOI: 10.31083/j.jin2204091.
13. Kimball R, Shachar E, Eyerly-Webb S, Patel DM, Spader H. Wykorzystanie stosunku neutrofilów do limfocytów do przewidywania wyników u pacjentów pediatrycznych z urazowym uszkodzeniem mózgu. Clin Neurol Neurosurg. 2020;193:105772. PMID: 32155528. DOI: 10.1016/j.clineuro.2020.105772.
14. Melo JRT, Masini MHH, de Oliveira JG, Veiga JCE. Skuteczność stosunku neutrofilów do limfocytów jako predyktora ciężkości i śmiertelności u dzieci i młodzieży z urazowym uszkodzeniem mózgu. Childs Nerv Syst. 2024;40(12):4251-4257. PMID: 39080015. DOI: 10.1007/s00381-024-06556-9.
15. Parenrengi MA, Suryaningtyas W, Dariansyah AD, Utomo B, Taryana GO, Kusumo C, i in. Przydatność systemowego wskaźnika zapalenia-immuno, stosunku neutrofilów do limfocytów i stosunku płytek krwi do limfocytów jako biomarkerów predykcyjnych w pediatrycznym urazowym uszkodzeniu mózgu. Surg Neurol Int. 2024;15:456. PMID: 39777169. DOI: 10.25259/SNI_900_2024.
16. Shi J, Dong B, Mao Y, i in. Przegląd: urazowe uszkodzenie mózgu i hiperglikemia, potencjalnie modyfikowalny czynnik ryzyka. Oncotarget. 2016;7(43):71052-71061. PMID: 27626493.
17. Alexiou GA, Lianos G, Fotakopoulos G, i in. Glukoza przy przyjęciu a występowanie koagulopatii u pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu. Brain Inj. 2014;28(4):438-441. PMID: 24564221.
18. Alexiou GA, Sotiropoulos A, Lianos GD, i in. Poziomy glukozy we krwi mogą wspomagać decyzję o wykonaniu CT w niewielkim urazie głowy. Dis Markers. 2019;2019:1065254. PMID: 31093304.