Аннотация
АКТУАЛЬНОСТЬ: Компоненты донорской крови способны инициировать системный воспалительный ответ (СВО) и потенцировать нейровоспаление с последующим церебральным повреждением. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Изучить влияние трансфузии на развитие церебрального повреждения при оперативной коррекции врожденных пороков сердца у детей. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Исследованы 78 пациентов в возрасте 1–78 мес. с массой тела 3,3–21,5 кг. Всем пациентам проводилась коррекция дефекта межпредсердной или межжелудочковой перегородки в условиях искусственного кровообращения. Все пациенты были разделены на две группы: группа 1 — без применения трансфузии и группа 2 — с применением эритроцитарной взвеси. Исследованы маркеры церебрального повреждения: белок S-100-β, нейронспецифическая енолаза (NSE) и глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) и маркеры СВО: интерлейкин 1 бета (IL-1β), интерлейкин-6 (IL-6), интерлейкин-10 (IL-10) и фактор некроза опухоли альфа (TNF-α). Забор крови для исследования маркеров осуществлялся в трех контрольных точках: 1 — до начала оперативного вмешательства, 2 — сразу же после завершения искусственного кровообращения, 3 — через 16 ч после завершения операции. РЕЗУЛЬТАТЫ: Пиковая концентрация большинства маркеров в крови в обеих группах пациентов отмечена во 2-й контрольной точке. Концентрация всех маркеров церебрального повреждения была значимо выше в группе с применением трансфузии во 2-й контрольной точке: белок S-100-β (нг/мл) — 509,90 [379,30–871,70] и 717,10 [517,90–1195,33] (р = 0,024); NSE (нг/мл) — 17,55 [11,19–26,41] и 34,05 [17,06–44,90] (р = 0,023); GFAP (нг/мл) — 0,1190 [0,1135–0,1245] и 0,1231 [0,1138–0,1493]. Найдены значимые корреляции между маркерами церебрального повреждения и СВО, наиболее сильной из которых являлась связь NSE и TNF-α в 3-й контрольной точке — Rho = 0,43 (p = 0,0001). Наблюдалась корреляция белка S-100-β с объемом трансфузии во 2-й (Rho = 0,48, p = 0,00065) и в 3-й контрольных точках (Rho = 0,36, p = 0,01330). ВЫВОДЫ: Доказано влияние факта трансфузии и дозы эритроцитарной взвеси на развитие церебрального повреждения при кардиохирургических операциях у детей.
Библиографические ссылки
- Staveski S.L., Pickler R.H., Khoury P.R., et al. Prevalence of ICU Delirium in Postoperative Pediatric Cardiac Surgery Patients. Pediatr Crit Care Med. 2021; 22(1): 68–78. DOI: 10.1097/PCC.0000000000002591
- Patel A.K., Biagas K.V., Clarke E.C., et al. Delirium in Children After Cardiac Bypass Surgery. Pediatr Crit Care Med. 2017; 18(2): 165–71. DOI: 10.1097/PCC.0000000000001032
- Alvarez R.V., Palmer C., Czaja A.S., et al. Delirium is a Common and Early Finding in Patients in the Pediatric Cardiac Intensive Care Unit. J Pediatr. 2018; 195: 206–12. DOI: 10.1016/j.jpeds.2017.11.064
- Chomat M.R., Said A.S., Mann J.L., et al. Changes in Sedation Practices in Association with Delirium Screening in Infants After Cardiopulmonary Bypass. Pediatr Cardiol. 2021; 42(6): 1334–40. DOI: 10.1007/s00246-021-02616-y
- Goldberg T.E., Chen C., Wang Y., et al. Association of Delirium With Long-term Cognitive Decline: A Meta-analysis. JAMA Neurol. 2020; 77(11): 1373–81. DOI: 10.1001/jamaneurol.2020.2273
- Gunn J.K., Beca J., Hunt R.W., et al. Perioperative risk factors for impaired neurodevelopment after cardiac surgery in early infancy. Arch Dis Child. 2016; 101(11): 1010–6. DOI: 10.1136/archdischild-2015-309449
- Hansen T.G. Anesthesia-related neurotoxicity and the developing animal brain is not a significant problem in children. Paediatr Anaesth. 2015; 25(1): 65–72. DOI: 10.1111/pan.12548
- Jevtovic-Todorovic V. General Anesthetics and Neurotoxicity: How Much Do We Know? Anesthesiology Clinics. 2016; 34(3): 439–51. DOI: 10.1016/j.anclin.2016.0 4.001
- Dahmani S., Stany I., Brasher C., et al. Pharmacological prevention of sevoflurane- and desflurane-related emergence agitation in children: a meta-analysis of published studies. Br J Anaesth. 2010; 104: 216–23. DOI: 10.1093/bja/aep376
- Hogue C.W. Jr, Palin C.A., Arrowsmith J.E. Cardiopulmonary bypass management and neurologic outcomes: an evidence-based appraisal of current practices. Anesth Analg. 2006; 103(1): 21–37. DOI: 10.1213/01.ane.0000220035.82989.79
- Hori D., Brown C., Ono M., et al. Arterial pressure above the upper cerebral autoregulation limit during cardiopulmonary bypass is associated with postoperative delirium. Br J Anaesth. 2014; 113(6): 1009–17. DOI: 10.1093/bja/aeu319
- Hirata Y. Cardiopulmonary bypass for pediatric cardiac surgery. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 2018; 66(2): 65–70. DOI: 10.1007/s11748-017-0870-1
- Toomasian C.J., Aiello S.R., Drumright B.L., et al. The effect of air exposure on leucocyte and cytokine activation in an in-vitro model of cardiotomy suction. Perfusion. 2018; 33(7): 538–45. DOI: 10.1177/0267659118766157
- Myers G.J., Wegner J. Endothelial Glycocalyx and Cardiopulmonary Bypass. J Extra Corpor Technol. 2017; 49(3): 174–81.
- Pozhilenkova E.A., Lopatina O.L., Komleva Y.K., et al. Blood-brain barrier-supported neurogenesis in healthy and diseased brain. Rev Neurosci. 2017; 28(4): 397–415. DOI: 10.1515/revneuro-2016-0071
- Cerejeira J., Firmino H., Vazserra A., et al. The neuroinflammatory hypothesis of delirium. Acta Neuropathologica. 2010; 119: 737–54. DOI: 10.1007/s00 401-010-0 674-1
- Baker R.A., Nikolic A., Onorati F., et al. 2019 EACTS/EACTA/EBCP guidelines on cardiopulmonary bypass in in adult cardiac surgery: a tool to better clinical practice. Eur J Cardiothorac Surg. 2020; 57(2): 207–9. DOI: 10.1093/ejcts/ezz358
- Ferraris V.A., Ballert E.Q., Mahan A. The relationship between intraoperative blood transfusion and postoperative systemic inflammatory response syndrome. Am J Surg. 2013; 205(4): 457–65. DOI: 10.1016/j.amjsurg.2012.07.042
- Патент № 2773741 Российская Федерация, МПК A61M 1/36(2006.01). Способ вакуумной ультрафильтрации перфузата экстракорпорального контура у детей с реинфузией крови: № 2021109617: заявлено 06.04.2021: опубл. 08.06.2022 / Григорьев Е.В., Шукевич Д.Л., Борисенко Д.В., Ивкин А.А., Корнелюк Р.А. Бюл. № 16. 8 с. [Grigoriev E.V., Shukevich D.L., Borisenko D.V., Ivkin A.A., Kornelyuk R.A. The method of vacuum ultrafiltration of the perfusate of the extracorporeal circuit in children with blood reinfusion. Russian Federation. RU 2 773 741 C1. (In Russ)]
- Botwinski C.A. Systemic inflammatory response syndrome. Neonatal Network. 2001; 20(5): 21–8. DOI: 10.1891/0730-0832.20.5.21
- Smok B., Domagalski K., Pawłowska M. Diagnostic and Prognostic Value of IL-6 and sTREM-1 in SIRS and Sepsis in Children. Mediators Inflamm. 2020; 2020: 8201585. DOI: 10.1155/2020/8201585
- Rothoerl R.D., Brawanski A., Woertgen C. S-100B protein serum levels after controlled cortical impact injury in the rat. Acta Neurochir (Wein). 2001; 142(2): 199–203. DOI: 10.1007/s007010050024
- Beer C., Blacker D., Bynevelt M., et al. Systemic markers of inflammation are independently associated with S-100B concentration: results of an observational study in subjects with acute ischaemic stroke. Neuroinflammation. 2010; 7: 71. DOI: 10.1186/1742-2094-7-71
- Lasek-Bal A., Jedrzejowska-Szypulka H., Student S., et al. The importance of selected markers of inflammation and blood-brain barrier damage for short- term ischemic stroke prognosis. Physiol Pharmacol. 2019; 70(2). DOI: 10.26402/jpp.2019.2.04
- Трухачева Н.В. Математическая статистика в медико-биологических исследованиях с применением пакета Statistica. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. 379 с. [Trukhacheva N.V. Matematicheskaya statistika v mediko-biologicheskikh issledovaniyakh s primeneniem paketa Statistica. (Mathematical statistics in medical and biological studies using Statistica software). M.: GEOTAR-Media, 2013. 379 p. (In Russ)]
- Yuan S.M. S-100 and S-100β: biomarkers of cerebral damage in cardiac surgery with or without the use of cardiopulmonary bypass. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2014; 29(4): 630–41. DOI: 10.5935/1678-9741.20140084
- Rabinowicz A.L., Correale J., Boutros R.B., et al. Neuronspecific enolase is increased after single seizures during inpatient video/EEG monitoring. Epilepsia. 1996; 37(2): 122–5. DOI: 10.1111/j.1528-1157.1996.tb00002.x
- Pekny M., Wilhelmsson U., Pekna M. The dual role of astrocyte activation and reactive gliosis. Neuroscience Letters. 2014; 565: 30–8. DOI: 10.1016/j.neulet.2013.12.071
- Wiberg S., Holmgaard F., Zetterberg H., et al. Biomarkers of Cerebral Injury for Prediction of Postoperative Cognitive Dysfunction in Patients Undergoing Cardiac Surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2022; 36(1): 125–32. DOI: 10.1053/j.jvca.2021.05.016
- Barbu M., Jónsson K., Zetterberg H., et al. Serum biomarkers of brain injury after uncomplicated cardiac surgery: Secondary analysis from a randomized trial. Acta Anaesthesiol Scand. 2022; 66(4): 447–53. DOI: 10.1111/aas.14033
- DiMeglio M., Furey W., Hajj J., et al. Observational study of long-term persistent elevation of neurodegeneration markers after cardiac surgery. Sci Rep. 2019; 9(1): 7177. DOI: 10.1038/s41598-019-42351-2
- Yazdi A.S., Ghoreschi K. The Interleukin-1 Family. Adv Exp Med Biol. 2016; 941: 21–9. DOI: 10.1007/978-94-024-0921-5_2
- Kertai M.D., Ji Y., Li Y.J., et al. PEGASUS Investigative Team. Interleukin-1β gene variants are associated with QTc interval prolongation following cardiac surgery: a prospective observational study. Can J Anaesth. 2016; 63(4): 397–410. DOI: 10.1007/s12630-015-0576-8
- Ai A.L., Hall D., Bolling S.F. Interleukin-6 and hospital length of stay after open-heart surgery. Biol Psychiatry Psychopharmacol. 2012; 14: 79–82.
- Gu J., Hu J., Zhang H.W., et al. Time-dependent changes of plasma inflammatory biomarkers in type A aortic dissection patients without optimal medical management. J Cardiothorac Surg. 2015; 10: 3. DOI: 10.1186/s13019-014-0199-0
- Yuan S.M. Interleukin-6 and cardiac operations. Eur Cytokine Netw. 2018; 29(1): 1–15. DOI: 10.1684/ecn.2018.0406. PMID: 29748154
- Allen M.L., Hoschtitzky J.A., Peters M.J., et al. Interleukin-10 and its role in clinical immunoparalysis following pediatric cardiac surgery. Crit Care Med. 2006; 34(10): 2658–65. DOI: 10.1097/01.CCM.0000240243.28129.36
- Kawamura T., Wakusawa R., Inada K. Interleukin-10 and interleukin-1 receptor antagonists increase during cardiac surgery. Can J Anaesth. 1997; 44(1): 38–42. DOI: 10.1007/BF03014322
- Gorjipour F., Totonchi Z., Gholampour Dehaki M. Serum levels of interleukin-6, interleukin-8, interleukin-10, and tumor necrosis factor-α, renal function biochemical parameters and clinical outcomes in pediatric cardiopulmonary bypass surgery. Perfusion. 2019; 34(8): 651–9. DOI: 10.1177/0267659119842470
- de Fontnouvelle A., Greenberg J.H., Thiessen-Philbrook H.R., et al. TRIBE-AKI Consortium. Interleukin-8 and Tumor Necrosis Factor Predict Acute Kidney Injury After Pediatric Cardiac Surgery. Ann Thorac Surg. 2017; 104(6): 2072–9. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2017.04.038
- Delaney M., Stark P.C., Suh M., et al. The Impact of Blood Component Ratios on Clinical Outcomes and Survival. Anesthesia and Analgesia. 2017; 124(6): 1777–82. DOI: 10.1213/ANE.0000000000001926
- Ивкин А.А., Григорьев Е.В., Цепокина А.В., Шукевич Д.Л. Послеоперационный делирий у детей при коррекции врожденных септальных пороков сердца. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021; 18(2): 62–8. DOI: 10.21292/2078-5658-2021-18-2-62-68 [Ivkin А.А., Grigoriev E.V., Tsepokina А.V., Shukevich D.L. Postoperative delirium in children in undergoing treatment of congenital septal heart defects. Vestnik anesteziologii i reanimatologii (Messenger of Anesthesiology and Resuscitation). 2021; 18(2): 62–8. DOI: 10.21292/2078-5658-2021-18-2-62-68 (In Russ)]
- Naguib A.N., Winch P.D., Tobias J.D., et al. A single-center strategy to minimize blood transfusion in neonates and children undergoing cardiac surgery. Paediatr Anaesth. 2015; 25(5): 477–86. DOI: 10.1111/pan.12604
- Пшениснов К.В., Александрович Ю.С. Массивная кровопотеря в педиатрической практике. Гематология и трансфузиология. 2020; 65(1): 70–86. DOI: 10.35754/0234-5730-2020-65-1-70-86 [Pshenisnov K.V., Aleksandrovich Yu.S. Massive blood loss in pediatric practice. Gematologiya i transfuziologiya. Russian Journal of Hematology and Transfusiology. 2020; 65(1): 70–86. DOI: 10.35754/0234-5730-2020-65-1-70-86 (In Russ)]
- Ивкин А.А., Корнелюк Р.А., Борисенко Д.В. и др. Искусственное кровообращение без компонентов донорской крови при операции на сердце у ребенка весом 8 кг. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2018; 20(2): 62–7. DOI: 10.21688/1681-3472-2018-2-63-6 [Ivkin A.A., Kornelyuk R.A., Borisenko D.V., et al. Cardiopulmonary bypass without the use of donor blood components in heart surgery in an 8-kg infant: case report. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2018; 22(2): 63–7. DOI: 10.21688/1681-3472-2018-2-63-6 (In Russ)]
- Борисенко Д.В., Ивкин А.А., Шукевич Д.Л., Корнелюк Р.А. Значение эритроцитсодержащих компонентов донорской крови в объеме первичного заполнения контура искусственного кровообращения в развитии системного воспаления при коррекции врожденных пороков сердца у детей. Общая реаниматология. 2022; 18(3): 30–7. DOI: 10.15360/1813-9779-2022-3-30-37 [Borisenko D.V., Ivkin A.A., Shukevich D.L., Kornelyuk R.A. The Effect of Erythrocyte-Containing Donor Blood Components in the Priming of the Cardiopulmonary Bypass Circuit on the Development of Systemic Inflammation During Correction of Congenital Heart Defects in Children. General Reanimatology. 2022; 18(3): 30–7. DOI: 10.15360/1813-9779-2022-3-30-37 (In Russ)]