Análise metabolômica de lesão renal aguda e delirium após cirurgia cardíaca

Aproximadamente 2 milhões de pacientes são submetidos à cirurgia cardíaca todos os anos, dos quais aproximadamente 20% a 30% apresentam lesão renal aguda relacionada à cirurgia cardíaca (CSA-AKI). Pelo menos 3% dos pacientes com LRA-RAC necessitam de terapia renal substitutiva temporária e aproximadamente 25% dos pacientes desenvolverão doença renal crônica2 em três anos. Vários estudos de coorte retrospectivos relataram uma correlação significativa entre LRA relacionada à cirurgia cardíaca e subsequente ocorrência de doença renal crônica, doença renal em estágio terminal, insuficiência cardíaca e eventos adversos cardiovasculares importantes. Enquanto isso, a ocorrência de LRA-CSA está significativamente associada a custos mais elevados de hospitalização e ao aumento das taxas de mortalidade pós-operatória em curto e longo prazo, com taxas de sobrevida de coorte em 5 e 7 anos de 54% e 38%, respectivamente.

A patogênese da LRA-CSA é complexa, causada por vários danos renais potenciais durante o período perioperatório. O ponto comum dessas lesões é que o fornecimento de oxigênio aos rins é menor do que a demanda de oxigênio dos rins, levando à lesão tubular renal. Os mecanismos hipotéticos que levam à IRA da RAC incluem hipoperfusão 8, embolia aterosclerótica, efeito tóxico da nefrotoxina 9, inflamação e hipótese de estresse oxidativo 1, etc. As alterações hemodinâmicas, a redução da oferta de oxigênio, a inflamação e o estresse oxidativo causados ​​por esses mecanismos podem levar à LRA10. Tendo em conta a elevada taxa de incidência de LRA-ACI e as suas sequelas potencialmente devastadoras, é urgente que o pessoal clínico compreenda a melhor forma de prevenir e mitigar LRA-ACI.

Devido a razões especiais, como grande trauma cirúrgico, alto estresse cirúrgico, circulação extracorpórea e necessidade de transferência para unidade de terapia intensiva cardiovascular após a cirurgia, a incidência de delirium pós-operatório no coração e grandes vasos sanguíneos (PODOCV) é tão alta como 26% a 52%. PODOCVS refere-se a um distúrbio neurológico agudo que ocorre após a cirurgia, caracterizado principalmente por confusão de pensamento, diminuição das habilidades de posicionamento espacial e temporal. Estudos relacionados sugerem que o PODOCVS prolonga significativamente o tempo de ventilação mecânica dos pacientes, o tempo de permanência na UTI, a incidência de complicações e está intimamente relacionado ao declínio cognitivo a longo prazo e ao aumento da mortalidade a longo prazo. Porém, a pesquisa do mecanismo do PODOCVS ainda está em fase inicial. A pesquisa existente mostrou que múltiplos fatores, como trauma cirúrgico, circulação extracorpórea e manejo intraoperatório, trabalham juntos para causar disfunção da rede neural através de vários mecanismos e vias, levando à ocorrência de PODOCVS. A teoria da neuroinflamação desempenha um papel crucial na patogênese do PODOCVS. A estimulação da inflamação periférica aguda induz a expressão de fatores inflamatórios (IL-6, IL-8, IL-1 β α, TNF - α) no sistema nervoso central, levando à disfunção sináptica neuronal, dano de memória dependente do hipocampo e subsequente comportamento e sintomas cognitivos. Alguns estudiosos também propuseram que danos à estrutura anatômica e anormalidades funcionais do sistema nervoso central são mecanismos potenciais da PODOCVS. Por meio de ressonância magnética de crânio de 116 pacientes submetidos a cirurgia cardíaca eletiva, constatou-se que a diminuição do volume de substância cinzenta pode estar relacionada ao delirium durante a cirurgia. O PODOCVS tem muitos efeitos adversos no prognóstico do paciente, portanto a pesquisa do seu mecanismo é crucial para a correta prevenção e manejo do PODOCVS.

Evidências clínicas sugerem que a lesão renal leva a alterações na estrutura do córtex cerebral nos pacientes, sugerindo a existência do eixo cerebral renal. Portanto, alguns estudiosos propuseram que a LRA pode ser uma causa importante de lesões secundárias, como o delirium. Aproximadamente 60% dos pacientes com LRA na prática clínica apresentam delirium. Níveis elevados de creatinina >2mg/dL são um dos fatores de risco para delirium na UTI em pacientes idosos. A terapia de substituição renal pode reduzir o risco de delirium relacionado à LRA. Para pacientes que recebem terapia renal substitutiva, o pico diário de creatinina sérica não está relacionado ao delirium, mas pode reduzir o impacto da LRA no cérebro, eliminando metabólitos neurotóxicos. Isto sugere que a função renal tem um impacto significativo na função cognitiva dos pacientes, e a normalização gradual da função renal pode melhorar o delirium.

Embora o mecanismo subjacente associado à lesão renal aguda e ao delirium ainda não esteja claro, tornou-se um consenso que aumenta a taxa de incidência e a mortalidade, prolonga a internação hospitalar e acelera o declínio cognitivo a longo prazo. A patogênese do delirium relacionado à LRA é multifatorial, e várias hipóteses foram propostas em relação à patogênese do delirium induzido por LRA, incluindo a hipótese de acúmulo de neurotoxinas ou drogas indutoras de delirium devido à função de depuração renal prejudicada, a hipótese de regulação positiva de neuroinflamatórios sistêmicos mediados por citocinas processos e a hipótese de sobrecarga de volume levando a edema cerebral.

Vários estudos identificaram a LRA como o principal fator de risco para delirium. Em um estudo prospectivo de 1.487 pacientes, Zipser et al. descobriram que a LRA aumentou o risco de delirium em dez vezes. Uma grande quantidade de evidências clínicas indica que o risco de delirium em pacientes com LRA aumenta significativamente com a deterioração da função renal. Um estudo retrospectivo de 919 pacientes de UTI relatou que a incidência de delirium nos estágios 2 e 3 do KDIGO foi 20% maior do que no estágio 1 do KDIGO. O estudo BRAIN-ICU descobriu que 50% dos pacientes apresentam delirium e IRA coexistentes. Os pacientes do estágio 2 do KDIGO têm um risco 1,5 vezes maior de delirium, enquanto os pacientes do estágio 1 do KDIGO têm um risco 2,5 vezes maior de delirium. No entanto, não há correlação significativa entre o estágio 1 do KDIGO e o delirium. Um estudo caso-controle de centro único no Reino Unido elucidou ainda mais o papel da LRA em diferentes subtipos de delirium. O estudo mostrou que pacientes com LRA em estágio 3 do KDIGO tinham cinco vezes mais probabilidade de apresentar delírio excitatório do que pacientes sem LRA, e estágios mais leves de LRA (estágio 1 ou 2 do KDIGO) não estavam associados ao delírio excitatório.

As múltiplas evidências acima indicam uma correlação significativa entre LRA e delirium, e ambas causaram perdas e encargos significativos para os pacientes e para as finanças da saúde. Dada a existência do eixo cérebro-renal e a potencial associação entre LRA e delirium, levantamos a hipótese de que, comparando os perfis metabólicos séricos de pacientes com delirium e LRA após cirurgia cardíaca, aqueles com apenas delirium, aqueles com apenas LRA e aqueles sem delirium e IRA após a cirurgia, podemos explorar os mecanismos de complicações e os mecanismos de interação entre danos a órgãos após cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea e identificar marcadores metabólicos específicos para complicações, identificar pacientes com maior suscetibilidade e fornecer referência para o diagnóstico precoce de complicações e base para intervenção precoce.