Plasmacytokrom c som biomarkör för traumatisk skada och prediktor för utfall

Utredarna föreslår att fastställa om plasmacytokrom c skulle kunna fungera som klinisk biomarkör för traumatisk skada genom att undersöka sambandet mellan plasmanivåer av cytokrom c och svårighetsgraden av den initiala skadan vid ankomsten till sjukhuset, efterföljande utveckling av organdysfunktion och kliniska resultat. Cytokrom c är ett mitokondriellt protein som spelar en avgörande roll i energimetabolismen som möjliggör överföring av elektroner från komplex III (dvs. cytokrom c-reduktas) till komplex IV (cytokrom c-oxidas). Vid mitokondriell skada och beroende av svårighetsgrad kan cytokrom c frisättas till cytosolen och därefter till blodomloppet. Motivet för detta projekt härrör från: (1) observationer vid Återupplivningsinstitutet i djurmodeller av hjärtstillestånd och återupplivning där plasmacytokrom c korrelerar direkt med svårighetsgraden av vänsterkammardysfunktion efter återupplivning och omvänt med överlevnad och (2) observationer av andra rapporterade en korrelation mellan plasmacytokrom c och svårighetsgraden av organskada. Utredarna antar att plasmacytokrom c mätt vid ankomsten till sjukhuset återspeglar svårighetsgraden av den initiala traumatiska skadan till följd av de sammanlagda effekterna av direkt skada på organ, ischemisk skada till följd av blodförlust, förseningar i stabilisering och redan existerande samsjuklighet - alla faktorer som kan skada mitokondrier. Utredarna antar vidare att den initiala cytokrom c-plasmanivån i kombination med de nivåer som uppmätts under de efterföljande tre dagarna av sjukhusvistelse korrelerar med utvecklingen av organdysfunktion och kliniska resultat. Det nuvarande förslaget är strukturerat i tre specifika syften:

Specifikt mål 1 (insamling av blodprover och kliniska data): För detta syfte planerar utredaren att registrera 100 på varandra följande traumaoffer som tagits in på Advocate Lutheran General Hospital (ALGH) under en period av 8 månader med enstaka eller multisystemskador och möter specifika inträden och uteslutningskriterier som utvecklats för att säkerställa ett brett spektrum av skadans svårighetsgrad. Blodprover kommer att tas inom 15 minuter efter sjukhusets ankomst (t.ex. på akutmottagningen eller operationssalen) och därefter vid 24, 48 och 72 timmar. Plasma kommer att separeras och lagras vid -80 °C för efterföljande batchmätning av cytokrom c (och andra markörer för mitokondriell skada som kan bli tillgängliga vid analystillfället) i Resuscitation Institute vid Rosalind Franklin University of Medicine and Science ( RFUMS). Kliniska data kommer att extraheras från verktyg som används kliniskt - inklusive Illinois Trauma Registry Worksheet och journalen - och används för att: (i) registrera svårighetsgraden av initial traumatisk skada genom att beräkna Trauma Score - Injury Severity Score (TRISS) tillsammans med en detaljerad bedömning av individuella organskador; (ii) uppskatta graden av blodförlust baserat på basunderskott och transfusionsbehov; (iii) fastställa efterföljande utveckling av organdysfunktion genom att beräkna Multiple Organ Dysfunction Score (MODS) och Sequential Organ Failure Score; och (iv) bedöma resultat genom att mäta vistelsetiden på intensivvårdsavdelningen (ICU), vistelsetiden på sjukhuset, överlevnad vid sjukhusutskrivning och funktionsstatus vid sjukhusutskrivning.

Specifikt mål 2 (analys av plasma cytokrom c): Frysta prover av arteriell plasma, lagrade vid -80°C vid ALGH, kommer att överföras till Återupplivningsinstitutet vid RFU och cytokrom c mäts med elektrokemiluminescens.

Specifikt mål 3 (statistisk analys och modellering): En databas som saknar patientidentifierare kommer att skapas som slår samman den kliniska informationen med värden på plasmacytokrom c-nivåer och andra markörer när de blir tillgängliga. Med tanke på projektets pilotkaraktär kommer statistisk modellering och analys primärt att vara utforskande inriktad på att identifiera samband mellan cytokrom c-nivåer i plasma vid ankomst till sjukhus och kliniska faktorer som bidrar till svårighetsgraden av primär traumatisk skada. Analysen och modelleringen kommer också att innefatta att undersöka det prediktiva värdet av de initiala och efterföljande plasmacytokrom c-nivåerna på utveckling av organdysfunktion och kliniska resultat.

Det långsiktiga målet med projektet är att utveckla plasma cytokrom c som biomarkör för traumatisk skada och andra kliniska tillstånd associerade med mitokondriell skada som skulle kunna användas vid sängkanten - d.v.s. efter att ha utvecklat point of care-analyser - för (1) bedömning av svårighetsgraden av sjukdom, (2) prognostisering av utfall och (3) klinisk forskning om nya terapeutiska interventioner som syftar till att minska mitokondriell skada.