Мониторинг концентрации кальпротектина в фекалиях у младенцев с пороками сердца

Фон:

Врожденный порок сердца является наиболее распространенным врожденным пороком в Великобритании, поражающим от 0,3 до 1,5% (9 из каждых 1000 живорождений) младенцев (Hoffman and Kaplan, 2002), и требует немедленного хирургического вмешательства. Известно, что у младенцев с пороками сердца наблюдается раннее и прогрессирующее снижение траектории роста по сравнению со здоровыми младенцами, что увеличивает риск смерти после операции (Eskedal, Hagemo et al., 2008). Спасательные операции на сердце и кормление могут увеличить риск развития воспаления кишечника и некротизирующего энтероколита (НЭК) у младенцев. НЭК представляет собой тяжелое желудочно-кишечное заболевание, связанное с высокой заболеваемостью и смертностью (Kelleher, Laussen et al., 2006).

Младенцы с цианотическими пороками сердца подвергаются особенно высокому риску развития НЭК из-за нарушения сердечного выброса, что снижает приток крови к кишечнику, что приводит к плохой перфузии кислорода в тканях, что приводит к ишемии кишечника (Neu and Walker 2011). Было высказано предположение, что энтеральное питание и спасительная кардиохирургия, в частности, длина искусственного кровообращения, могут еще больше нарушить целостность стенки кишечника (Golbus, Wojcik et al., 2011); однако степень, в которой эти вмешательства вызывают повреждение кишечника, неясна.

Начальные клинические проявления НЭК неспецифичны и неотличимы от других видов сепсиса. В качестве меры предосторожности грудным детям с подозрением на воспаление кишечника часто прекращают кормить до тех пор, пока симптомы не исчезнут, что еще больше способствует плохому росту. Для определения различной степени тяжести НЭК была разработана система классификации из шести стадий (классификация Белла), причем шестая стадия является наиболее тяжелой степенью (Bell, Ternberg et al., 1978). Окончательный диагноз (золотой стандарт) НЭК подтверждается рентгенографически при рентгенографии брюшной полости — признаки включают интрамуральный газ, пневматоз и газ портальной вены. Болезнь часто имеет быстрое начало, и поэтому раннее выявление воспаления кишечника может предотвратить серьезное повреждение кишечника и длительные периоды парентерального питания в кардиологическом отделении интенсивной терапии (Sharma and Hudak 2013).

Взаимосвязь между кормлением и развитием НЭК хорошо описана у недоношенных детей с небольшим количеством случаев развития НЭК до начала кормления. Однако это различие менее четкое у младенцев с цианотическими пороками сердца, поскольку нарушенный приток крови к кишечнику и искусственное кровообращение могут привести к повреждению до начала кормления (Iannucci, Oster et al., 2013). В свете связи между кормлением и НЭК крайне важно, чтобы желудочно-кишечный тракт не был перегружен чрезмерным кормлением младенцев. Перекармливание может вызвать застой молочного субстрата в желудочно-кишечном тракте из-за нарушения моторики, приводящего к дилатации кишечника жидкостью и газами и, возможно, к нарушению барьера слизистой оболочки кишечника. Расширение кишечника при наличии аномальной микробной колонизации (дисбактериоз) может исказить нормальную передачу сигнала через барьер кишечной стенки, что приведет к чрезмерному воспалению и гибели кишечной стенки (некрозу) (Ravindranath, Yoshioka et al., 1997).

Несмотря на улучшение показателей выживаемости младенцев, перенесших паллиативную операцию на сердце, остается одна проблема — плохая прибавка в весе. Паттерн плохого роста после операции хорошо описан, при этом самый плохой рост наблюдается в ранней послеоперационной фазе, но продолжается до выписки. Слабый рост и более длительное пребывание в стационаре являются факторами риска смерти младенцев с врожденными пороками сердца (Medoff-Cooper, Irving et al.

2011). S100/A8 - Кальпротектин Недавно неинвазивный фекальный биомаркер (кальпротектин) был использован для диагностики НЭК, а также является потенциальным прогностическим маркером НЭК у недоношенных детей (Pergialiotis, Konstantopoulos et al. 2016). Однако до настоящего времени фекальный кальпротектин не использовался для диагностики или прогнозирования развития НЭК у новорожденных с пороками сердца, этиология которых отличается от таковой у недоношенных детей. Проявление НЭК у младенцев с пороками сердца обусловлено нарушением перфузии крови в внутренностную область, что еще больше усугубляется кардиохирургическим вмешательством, особенно продолжительностью искусственного кровообращения (Typpo, Larmonier et al., 2015). Принимая во внимание, что этиология НЭК у недоношенных детей связана с незрелостью кишечника, питанием, микробиотой и защитными механизмами хозяина (Pergialiotis, Konstantopoulos et al., 2016). В свете различий в патогенезе НЭК у недоношенных детей и детей с сердечными заболеваниями важно провести специальную валидацию для детей с пороками сердца.

Кальпротектин является маркером активации нейтрофилов и, следовательно, позволяет различать острую бактериальную и вирусную инфекцию. Кальпротектин (36,5 кДа) представляет собой связывающий кальций и цинк белок семейства S100/кальгранулин. Он в основном проявляется в цитоплазме нейтрофилов (около 5% от общего содержания белка) и экспрессируется на активированных моноцитах и ​​макрофагах (Yui, Nakatani et al., 2003). Кроме того, он участвует во взаимодействии лейкоцитов с эндотелием и клеточными адгезиями, что приводит к рекрутированию лейкоцитов в воспаленную ткань кишечника. Поэтому повышенные уровни очевидны при инфекционных и воспалительных заболеваниях, таких как НЭК (Stroncek, Shankar et al., 2005).

Систематический обзор имеющихся данных (13 исследований) позволяет предположить, что фекальный кальпротектин повышен у недоношенных детей, страдающих НЭК. (Пергиалиотис, Константинопулос и др., 2016 г.). В пяти исследованиях оценивалась эффективность фекального кальпротектина в качестве диагностического маркера, который варьировался от 792 мкг/г (чувствительность 76%; специфичность 92%; значение P <0,001) (Aydemir, Aydemir et al., 2012) до 480 мкг/г (чувствительность 100%). ; специфичность 84%) (Bin-Nun, Booms et al., 2015).

Также было показано, что сывороточный кальпротектин является точным маркером воспаления кишечника при болезни Крона (Lehmann, Burri et al., 2015). Кроме того, исследование Reisinger et al (2014) отслеживало концентрацию кальпротектина (амилоида А) в сыворотке крови у 29 новорожденных с диагнозом НЭК и отслеживало его полезность для определения тяжести заболевания и установило пороговое значение > 27,8 нг/мл (71). % чувствительности, 83% специфичности) (Reisinger, Kramer et al., 2014). Тем не менее, младенцы с пороками сердца представляют собой уникальную клиническую картину, поскольку их кишечник может быть воспален с рождения из-за нарушения перфузии кишечника, и поэтому требуют специального обследования и наблюдения.

Ретроспективный обзор медицинских карт Я провел ретроспективный обзор медицинских карт в больнице Грейт-Ормонд-Стрит (GOSH) у младенцев с пороками сердца с одним желудочком и выявил 20% случаев НЭК Белла стадии 1 и 12% случаев НЭК Белла стадии 2. В целом но в одном случае НЭК развился в течение семи дней после операции. Кроме того, младенцы, у которых развился НЭК, в среднем оставались в отделении реанимации и интенсивной терапии на 16 дней дольше, чем младенцы без этого заболевания. Кроме того, у 56% младенцев кормление временно прекращалось (на 24–72 часа) по крайней мере один раз из-за подозрения на воспаление кишечника. Это имеет огромное значение для питания этих младенцев с уже нарушенным питанием. Дифференциация между потенциально бактериальным воспалением кишечника и другими системными проблемами (неспецифическая вирусная инфекция) может значительно сократить ненужное прекращение кормления младенцев.

ГИПОТЕЗА

Основная гипотеза

H0: Уровни кальпротектина в кале не будут различаться у младенцев с некротизирующим энтероколитом или без него.

HA: Уровни кальпротектина в кале различаются у младенцев с некротизирующим энтероколитом и без него.

Вторичные гипотезы

Исходные уровни кальпротектина в кале не связаны с развитием некротизирующего энтероколита у детей раннего возраста с пороками сердца

Для проверки вышеуказанных гипотез будет проведено поперечное исследование, чтобы подтвердить, можно ли использовать фекальный кальпротектин в качестве диагностического инструмента для некротизирующего энтероколита. Кроме того, продольное исследование будет измерять фекальный кальпротектин в определенные моменты времени, чтобы установить, существует ли связь между уровнями кальпротектина после операции и во время кормления с развитием некротизирующего энтероколита.

Это будет включать обзор информации, касающейся диагноза и плана хирургического вмешательства.

Если родители хотят узнать больше об исследовании, они могут обсудить это с главным исследователем; будет предоставлен письменный информационный лист родителя/законного опекуна.

Если участники согласны продолжить, будет инициирован формальный процесс согласия. Подписанные копии будут помещены в медицинские записи и исследовательский файл.

Критерии включения:

• Доношенные дети (>37 недель гестации), родившиеся вагинально (бактериальная колонизация)
• Масса тела при рождении > 2,0 кг (классификация низкой массы тела при рождении)
• Младенцы высокого риска - цианотический порок сердца (одножелудочковое сердце - синдром гипоплазии левых отделов сердца и гипоплазия правых отделов сердца, артериальный ствол или коарктация магистральных артерий).

Критерий исключения:

• Любые гастроэнтерологические осложнения, такие как гастрошизис
• Мать или младенец получали антибиотики за 2 недели до родов.

Методы Будут собраны конкретные данные, касающиеся кардиохирургии.

Данные, собранные во время операции, включают:

• Возраст и вес ребенка на момент операции
• тип выполненной операции (процедура Норвуда или модифицированный шунт Блэлока-Тауссига [mBTS] или кондуит из правого желудочка в правую легочную артерию (Sano)), включая размер mBTS или Sano
• продолжительность времени на искусственном кровообращении и время пережатия
• продолжительность пребывания в ОРИТ после операции.

В соответствии с существующей практикой вскармливания младенцы будут начинать внутривенное питание после операции на сердце с введением энтерального питания в течение 72 часов после операции. Тем не менее, это в значительной степени зависит от состояния здоровья младенца и будет контролироваться в максимально возможной степени.

Сцеженное грудное молоко (СГМ) является предпочтительным кормом, и после того, как молоко будет сцежено, бутылочки будут маркированы и храниться в холодильнике отделения и использоваться по мере необходимости. Если EBM недоступен, тогда будет использоваться гидролизованный корм под названием Pepti-Junior (стандартная концентрация 13,8% Cow&Gate), который будет приготовлен техником в отделении специальных кормов в больнице. Бутылочки с кормом меняют каждые четыре-шесть часов.

Рутинное лечение — Младенцы будут начинать с протокола кормления с высоким риском (адаптировано из опубликованных рекомендаций (Slicker, Hehir et al., 2013). Кормление через назогастральный зонд начинается с 0,5 мл/кг в течение 8 часов. Если количество аспирата составляет менее 5 мл/кг, подача будет увеличена на 0,5 мл/кг и будет продолжать увеличиваться на 0,5 мл/кг каждые 8 ​​часов до достижения нормы жидкости 100 мл/кг (рабочий пример ниже). Будет записано количество дней, необходимых для достижения 100 мл/кг.

Рабочий пример — младенец весом 4 кг:

Начните с 0,5 мл/кг = 2 мл x 8 часов = всего 16 мл за 8 часов Увеличение на 0,5 мл/кг/ = 4 мл x 8 часов = 32 мл; всего 48 мл за 16 часов Увеличение на 0,5 мл/кг = 6 мл x 8 часов = 48 мл; всего 96 мл за 24 часа Увеличение на 0,5 мл/кг = 8 мл x 8 часов = 64 мл; всего 160 мл за 32 часа Увеличение на 0,5 мл/кг = 10 мл x 8 часов = 80 мл; всего 240 мл за 40 часов Увеличение на 0,5 мл/кг = 12 мл x 8 часов = 96 мл; всего 336 мл за 48 часов (84 мл/кг)

Рутинное лечение. Содержимое желудка будет аспирироваться каждые 4 часа с помощью шприца на 20 мл, а объем будет измерен и записан. Аспирированное содержимое будет перемещено в желудок после регистрации.

Рутинное лечение. Вес будет измеряться на весах для взвешивания младенцев (кг), которые будут еженедельно калиброваться для обеспечения точности. Измерение затылочно-лобной окружности младенца (OFC) не следует проводить до 36-часового возраста. Это следует делать после 36-часового возраста или предпочтительно в возрасте 7-10 дней (Линдли, Бенсон и др., 1999). Чтобы снять мерки, закрепите измерительную ленту петлей и наденьте ее на голову ребенка. Сантиметровую ленту следует поместить над ушами и посередине между бровями и линией роста волос до затылочного выступа на затылке. Потяните измерительную ленту так, чтобы все волосы были сжаты. Измерение должно производиться с точностью до миллиметра.

Методы - Мониторинг воспаления кишечника

Вмешательство. Чтобы контролировать влияние операции на сердце и энтерального питания на воспаление кишечника, биомаркеры (фекальный кальпротектин) будут измеряться через 24–48 часов после операции и через 24–48 часов после начала энтерального питания. Кроме того, у младенцев с диагнозом НЭК измеряют уровень кальпротектина.

Фекальный кальпротектин - 50-100 мг фекалий будут собираться в пластиковые контейнеры с детских подгузников. Затем образцы будут гомогенизированы путем встряхивания и супернатантов, а затем отправлены в лаборатории для немедленного анализа.