- absztrakt
- A fő
- mód
- Izotópos módszerek.
- statisztikai módszerek.
- AZ EREDMÉNYEK
- VITA
- szójegyzék
absztrakt
A fő
A bélelégtelenség (IF) olyan klinikai állapot, amelyben a test a bél elégtelen funkcionális felülete miatt nem képes támogatni a folyadékok és elektrolitok növekedését és/vagy homeosztázisát. Az újszülöttek populációjában a legfrissebb jelentések szerint a nagyon alacsony születési súlyú csecsemők legfeljebb 0,7% -a és nagyon alacsony születési súlyú csecsemők legfeljebb 1,1% -a. A nagyon alacsony születési súlyú csecsemők kapcsolódó halandósága 20% -nak tekinthető (1).
Az IF modern kezelése a parenterális táplálkozáson (PN) alapszik, de ez a kezelés sajnos együtt járhat májkárosodással, amelyet bél májelégtelenség betegségének (IFALD) neveznek. Az IFALD etiológiája multifaktoriális lehet, és a PN-vel való összefüggésen túlmenően az IFALD összefügg a koraszülöttekkel, a fertőző epizódok számával, az enterális táplálkozás tolerálhatóságával, a laparotomiák számával, az antibiotikumokkal töltött napok számával és egyéb tényezőkkel, amelyek még nem azonosított. (2).
Az IFALD a máj periportalis gyulladásának és kolesztázisának kialakulásával kezdődik, és hosszan tartó PN-expozíció után epeutak proliferációjához, fibrózisához és cirrózisához vezethet (3). Az IFALD-vel kapcsolatos súlyos, irreverzibilis májkárosodás esetén izolált májtranszplantációra vagy általában kombinált bél/máj transzplantációra lehet szükség (4-6).
Noha a májbiopszia továbbra is az IFALD értékelésének arany standardja, ennek a vizsgálatnak az invazív jellege kizárja annak alkalmazását a betegség progressziójának vagy gyógyulásának gyakori mércéjeként. Hagyományos statikus biokémiai májvizsgálatokat (transzamináz, bilirubin, lúgos foszfatáz és plazma albumin vagy protrombin idő) alkalmaztak a sérülés és a működés értékelésére, de a specifitás és az érzékenység szempontjából nagyban különböznek (7–9). Például a normál vagy enyhén emelkedett bilirubinszintű IFALD-betegeknél gyakran májcirrosis lehet, amelyet a májbiopszia határoz meg (10).
Ezen hiányosságok alapján eredetileg 1964-ben fejlesztették ki a Child-Turcotte és Pugh Assessment System (CTP) rendszert a krónikus májbetegség súlyosságának (11), valamint újabban egy másik széles körben alkalmazott értékelési rendszer, a máj végi modelljének felmérésére. betegség (MELD) kifejlesztésére a szérum kreatinin, az International Normalized Ratio (INR) és a bilirubin felhasználásával került sor a krónikus májbetegségben szenvedő felnőtt betegek túlélésének előrejelzésére (12). A gyermekkori májbetegség (PELD) végső stádiuma hasonló a MELD pontszámhoz, de eszközül szolgál a májtranszplantációra váró krónikus betegségben szenvedő gyermekek halálozásának és morbiditásának előrejelzésére (13). A PELD a MELD-től eltérő kritériumokat használ a gyermekek specifikus növekedési és fejlődési szükségleteinek azonosítására, beleértve az 1) bilirubint, amely az epeválasztás hatékonyságát méri, 2) az INR-t, amely a máj véralvadási faktorok előállítására való képességét méri, 3) albumin, amely méri a máj képességét a zsigeri fehérje szintézisére a prekurzor aminosavakból, 4) növekedési elégtelenségből és 5) életkorból (függetlenül attól, hogy a gyermek 1 évnél fiatalabb).
Ezek a pontozási rendszerek potenciálisan felülmúlják a pusztán a biokémiai vizsgálatokat, mert különféle tényezőkkel foglalkoznak, amelyek tükrözik a máj tartalékát és működését. A MELD-t és a CTP-t azonban nem tervezték gyermekek számára (13), és bár a PELD-pontszám a gyermekpopulációra jellemző, korlátai vannak az IFALD értékelésében. Nem igazolták helyettesítő markerként a májbetegség klinikai értékeléséhez olyan betegeknél, akiknek nincs végstádiumú májbetegségük. Ezenkívül a PELD öt komponenséből négy (súly, magasság, INR és albumin) megváltoztatható az IFALD-től eltérő körülmények között. Például a koraszülés, a terhességi kor, a felszívódási zavar, a bélvesztés, a bél hossza és az alultápláltság hozzájárulhat a növekedési rendellenességekhez, a K-vitamin felszívódásához és a májfunkciótól független alacsony albuminszinthez.
Az IFALD nem invazív dinamikus tesztje jobban kezelheti ezeket a korlátozásokat. Korábban nem-invazív dinamikus vizsgálatokat javasoltak felnőtt populációkban a máj metabolikus kapacitásának mérésére egy adott időpontban, és felhasználhatók a májfunkciós tartalék számszerűsítésére hosszú távú értékelés során (9). Az e dinamikus tesztekben a májfunkció értékelésére használt szubsztrátoknak meg kell felelniük a kritériumoknak, beleértve a biztonságos, gyors és következetes felszívódást, a specifikus máj metabolizmust, az ismert metabolikus utat és a metabolit gyors megjelenését a kilégzett légzésben vagy más mintavételi helyen (14).
A szubsztrátumokat hagyományosan az adott májrész szerint kategorizálják, amelyben az anyagcsere zajlik (mitokondriális, mikroszomális vagy citoszolos) (14), ezért a májbetegség típusa által leginkább érintett rekesz alapján választhatók ki. A máj mitokondriális diszfunkciója a máj patológiáinak széles skálájának eredménye, és hasznos mutatója az általános májműködésnek. Májcirrózis, zsírmáj vagy xenobiotikus károsodás esetén a különféle szubsztrátok oxidatív anyagcseréjét károsítja a máj mitokondriumában az elektrontranszport-lánc diszfunkciója (15, 16), ami arra utal, hogy a mitokondriális funkció értékelése alkalmas jelző lehet a májfunkcióra a PN során. (17).
Az egyik szubsztrát, amely specifikusan metabolizálódik a máj mitokondriumában, és amely megfelel a fenti kritériumoknak, a metionin aminosav (9, 18). A metionin metabolizmusának fő helye a májban van (19), számos útvonal vezet szén-dioxid (CO2) termeléséhez. A metionin-anyagcsere első lépéseiben a metionin-adenozil-transzferáz katalizálja a metioninból az S-adenozil-metioninná (SAMe) való átalakulást (20). CO2 akkor keletkezik, amikor a SAMe-t dekarboxilezzük a poliaminszintézis során (21, 22). A SAMe részt vesz olyan transzmetilezési reakciókban is, amelyek S-adenozil-homociszteinhez és az azt követő homocisztein képződéshez vezetnek (19). Ezekben a transzmetilezési reakciókban a leggyakoribb metil-transzferáz a glicin-N-metil-transzferáz, amely a glicint N-metil-glicinné (szarkozinná) alakítja (21). A szarkozint ezután a szarkozin-dehidrogenáz oxidálja, amely kizárólag a máj mitokondriumában található meg; egy későbbi reakciókészlet, beleértve a formaldehid és a formiát intermedierek képződését, CO2 képződéséhez vezet (18, 23). A metionin transzionizációja a metionin katabolizmus másik lehetséges útja, amely a metil vagy karboxil szén széndioxiddá történő átalakulásához vezet, és elsősorban a májban fordul elő. Ez az út azonban nem fordul elő emlősökben normális anyagcsere-körülmények között (18, 24).
A fent említett utak mindegyike CO 2 -ot termel a metionin közbenső metabolizmusában. A metionin és a CO2 lebomlási útvonalain alapuló korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy a metionin oxidatív képességének értékeléséhez 13C ([13C] -MBT) -jelölt metionin ([13C] -Met) légzésteszt használható. máj (9).
Ebben a légzéstesztben a betegnek [1-13C] -Met-et adunk, amelyben a metionin 12 szénatomjának egyikét stabil 13 C izotóppal helyettesítettük. A 13 C-stabil izotóp enzimatikusan hasad le a fent említett metabolikus utak egyikén, végül beépül a CO2-be és kilégzéssel lélegzik ki (9). A lejárt CO 2 dúsítását 13 ° C-mal izotóp tömegspektrometriával elemezzük. Ezért lehetséges a májsejtek mitokondriumában a metionin oxidatív képességének figyelemmel kísérése stabil izotóp marker segítségével (9).
Az iv [13C] -MBT kifejlesztése biztonságos, nem invazív és megbízható eszközöket kínál a májbetegségek értékelésére, kifejezetten IFALD-s gyermekeknél (25). Az orális változatot felnőtteknél csaknem tíz éve használják biztonságosan (9), és az iv.
Megpróbáltuk az iv [13C] -MBT-t a májfunkció indexeként használni IF-ben szenvedő gyermekek gyermekcsoportjában. Különösen a 13 CO 2 légzésregenerációja korrelált a májbetegség biokémiai tesztjeivel, a PELD-pontszámokkal és a hisztopatológiával gyermek IFALD-betegeknél. Tovább vizsgáltuk ennek a tesztnek a megvalósíthatóságát, mint a májfunkció könnyen ismétlődő soros mérését vizsgálati populációnkban.
mód
Az Intézményi Felülvizsgálati Testület (IRB) jóváhagyását és írásos beleegyező beleegyezését követően 2006. július és 2009. február között 27 beteget írattak be a Bostoni Gyermekkórház fekvőbeteg osztályának Haladó bélrehabilitációs központjába. 1) az IF diagnózisa (PN függőségként definiálva ≥ 30 d); 2) korrigált terhességi életkor ≥ 36 hét; és 3) PN biztosítása az energia- és fehérjeszükséglet egy részének vagy egészének kielégítésére. Az IFALD diagnózisát 1) szérum közvetlen bilirubin (DB) ≥2 mg/dl vagy 2) máj hisztopatológia határozta meg, amely közepes vagy markáns fibrózist mutatott a PN expozíciós beállításnál> 30 napig. A kizárási kritériumok a következők voltak: 1) parenterális antimikrobiális szerek és/vagy vazopresszorok felvétele; 2) Az elégtelen tápanyagtartalmat (13 CO 2 [V 13 CO 2 (idő)] kiszámítottuk a 13 CO 2 termelési sebessége alapján az egyes levegőmintavételi időpontokban, kiszámítva: V13 CO2 (idő) = V 13 CO 2 × VE 13 CO 2 (idő), ahol V CO 2 a CO 2 -termelés teljes mértéke (μmol/kg/perc-ben) közvetett kalorimetriával mérve, a VE CO 2 pedig a 13 CO 2 izotópdúsulása, amelyet a minden időpont = min A 13 CO 2 termelésének kiszámítását ezután bevezett módszerekkel végeztük (25).
statisztikai módszerek.
A 13 CO 2 dúsulását az alapvonaltól ábrázoltuk az egyes betegek időbeli függvényében. Ezután az egyes betegek görbéje alatti területet Lagrange-módszerrel nyertük (27).
Az összes folyamatos betegjellemzőt összefoglaltuk a medián és interkvartilis tartományok (IQR), valamint az átlag és a standard eltérések alkalmazásával. A betegek kategorikus jellemzőit arányokként foglaltuk össze. A Spearman-korrelációs együtthatókat kiszámítottuk a [13 C] -MBT eredmények és a következő változók közötti kapcsolat értékelésére: INR, ALT, AST, albumin, GGTP, PELD pontszám és a PN-terápia időtartama a vizsgálat idején. A [13C] -MBT eredmények összehasonlítását cirrhosisban szenvedő és anélkül szenvedő egyénekben Wilcoxon teszt segítségével értékelték.
AZ EREDMÉNYEK
Huszonhét beteg összesen 34 [13 C] -MBT-n esett át káros hatások nélkül. A betegek életkora 5,0-34,4 hónap volt (medián = 5,3 hónap; IQR = 3,6-8,0) 16 (59%) férfiban. A PN-expozíció medián időtartama [13C] -MBT-nél 5 hónap volt (IQR: 3-7). Valamennyi beteg iv. Omega-3 zsírsavat kapott 1 g/kg/nap dózisban hepatoprotektív stratégiaként a kezelés során. Az IF-hez vezető leggyakoribb diagnózisok a nekrotizáló enterocolitis (33%), a gastroschisis (26%) és a bél atresia (22%) voltak (1. táblázat). A vizsgálat idején egyik betegnek sem volt szüksége kiegészítő oxigénre.
Asztal teljes méretben
Az 1. ábra 27 páciens 13% -ának százalékos feleslegét mutatja. A májfunkciós tesztek 27 beteg és a [13C] -MBT paraméterei közötti összefüggések általában meglehetősen gyengék voltak. A [13C] -Met dúsítási görbe alatti területtel (13 CO 2 AUC) a kiindulási érték felett a legerősebb összefüggés a terhességi életkor (Spearman-korreláció = 0,39, p = 0,04), a súly (Spearman-korreláció = 0,36, p = 0,06), a magasság volt (Spearman-korreláció = 0,36, p = 0,07), INR (Spearman-korreláció = -0,36, p = 0,07) és PELD-pontszám (Spearman-korreláció = -0,31, p = 0, 12). A tesztidő kora és a maradék bélhossz nem társult az [13C] -MBT-vel.
Túlzott 13 CO 2 atom (APE) 27 betegnél. Az APE a stabil izotópdúsulás kifejeződése a teljes CO 2 -mennyiségen belül, és tükrözi a májban a 13 C-metionin nyomelem oxidációját. Meghatározható: APE = marker/(marker + nyom) × 100, ahol a marker (ebben az esetben 13 CO 2) olyan vegyület, amely kémiailag és funkcionálisan megegyezik a természetben előforduló érdekes vegyülettel, a nyom (12). C02) (40). A 13 C-metionin beadása óta eltelt idő növekedésével a 13 CO 2 előfordulása növekszik, ami összhangban áll a várakozásokkal, mert ahogyan a bevezetőben is elmondtuk, a 13 C-metionin anyagcsere várhatóan 13 CO 2 termelést eredményez.
Teljes méretű kép
A 27 beteg közül 14-nek májbiopsziája volt. Ezek a betegek különböztek a májbiopsziával nem rendelkező személyektől a PN-expozíció időtartama alatt a vizsgálat idején, a vizsgálat idején az életkorban, az elsődleges diagnózisban és a terhességi korban (1. táblázat). A 14 májbiopsziás beteg közül ötnél májzsugorodás, kilencnél pedig kolesztázis vagy fibrózis volt. Az AUC 13 CO 2 medián értéke 210 volt a cirrhosisos betegeknél és 350 a cirrhosis nélküli betegeknél (p = 0,04) (2. ábra).
Dobozok [13 C] -MBT eredményekkel összehasonlítva a májbiopszián (n = 5) és (n = 9) cirrhosisban szenvedő betegeket. A megoszlás az AUC 13 CO 2 alapján történik. A dobozban lévő szilárd sáv az átlagot jelenti; doboz teteje: 75. percentilis; alsó dobozhatár: 25. percentilis; és a bajusz a legszélsőségesebb megfigyelésre terjed ki a 25. és a 75. percentilis interkvartilis tartományának 1,5 egységén belül. Az AUC 13 CO 2 medián értéke 210 volt a cirrhosisos betegeknél és 350 a cirrhosis nélküli betegeknél (p = 0,04). A p értéket Wilcoxon tesztekkel határoztuk meg.
Teljes méretű kép
Öt betegnél megismételték a [13C] -MBT méréseket, hárman fokozott 13 CO 2 kiválasztást és csökkent PELD pontszámot mutattak. Az egyik beteg PELD-mutatója csökkent volt, [13C] -MBT eredménye lényegében változatlan maradt. Az ötödik páciens négy alkalommal [13C] -MBT-n esett át. A 13 CO 2 AUC-értéke az első és a harmadik teszt között csökkent, ami a beteg romló klinikai állapotát tükrözi (jelentős sztómavérzés kialakulása és az egészség romlása a megnövekedett INR mellett). Eközben a PELD pontszáma kissé javult ebben az epizódban. Végül a páciens a sztómavérzés leállításával, a koagulopátia korrigálásával stabilizálódott, és ez a javult klinikai állapot mind a javult (csökkent) PELD-pontszámban, mind pedig az (AUC CO2) javult (emelkedett) állapotában megmutatkozott.
VITA
Bár a PN továbbra is fontos terápiás híd a bélrehabilitáció alatt álló betegek számára, a hosszú távú expozíció az IFALD multifaktoriális patológiájának kialakulásának kockázatát jelenti. Az IFALD továbbra is a morbiditás és a halálozás elsődleges oka a hosszú távú PN-ben részesülő betegeknél, különösen a fogékony újszülött populációkban (2). Az IFALD értékelés arany standardja a májbiopszia. Ez azonban invazív eljárás, mérhető morbiditással, és nem alkalmas a máj állapotának változásainak gyakori értékelésére.
Arra törekedtünk, hogy az iv [13C] -MBT-t biztonságos, nem invazív tesztként alkalmazzuk gyermekkárosodásban szenvedő májkárosodás szempontjából. E technikával kapcsolatos első kísérleti tanulmányunk bebizonyította ennek a megközelítésnek a megvalósíthatóságát korlátozott enterális felszívódású gyermekeknél (4). Kimutatták, hogy az MBT enterális változata korrelál mind a máj steatosisával, mind a felnőttek cirrhosisával (27). Hasonlóképpen, a [13C] -MBT orális beadása kimutatta, hogy felnőtteknél májtranszplantációt (28) és HIV-betegek által kiváltott májtoxicitást eredményeznek (18). Ezenkívül HIV-fertőzött felnőtteknél az orális [13C] -MBT eredmények kimutatták, hogy a mitokondriális májműködési zavar korábbi markerei, mint a szokásos májfunkciós tesztek vagy a beteg tünetei (29).
Bár ezek a korábbi jelentések bizonyították a [13C] -MBT biztonságosságát és klinikai hasznosságát, a [13C] -Met orális beadására támaszkodtak. Az IF-vel rendelkező gyermekek populációjában azonban nem számíthatunk megbízható enterális felszívódásra. Ezért módosítottuk az eredeti technikát egy iv-ben beadott tesztre, az IF-betegcsoportunkban már meglévő központi vénás katéterekkel. Ez a tanulmány alátámasztja korábbi jelentésünket (25), amely szerint az iv [13C] -MBT jól tolerálható gyermekeknél. 27 gyermeken végzett 34 vizsgálatban nem észleltek káros hatásokat. Ennek a bizonyos stabil izotóp tesztnek a biztonsága összhangban áll a stabil izotóp technikák biztonságos klinikai alkalmazásának újszülött- és gyermekpopulációban meglévő szakirodalmával (30, 31).
Erős kapcsolatról számolunk be az AUC 13 CO 2 és a májbiopszián a cirrhosis jelenléte vagy hiánya között (p = 0,04). A cirrhosis jelenlétének pontos felismerésének klinikai jelentősége van. Minden cirrhosisban diagnosztizált beteget szorosan figyelni kell a máj dekompenzáció jeleire, és a kompenzált cirrhosisban szenvedő hosszú távú túlélőket kell ellenőrizni az esetleges rosszindulatú degeneráció szempontjából (32, 33). Úgy gondoljuk, hogy az [13C] -MBT azon képessége, hogy nem invazív módon meg tudja különböztetni a cirrhosis jelenlétét vagy hiányát az IFALD-ban szenvedő gyermekeknél, ígéretes alternatívát kínál a májbiopszia jelenlegi arany standardjával szemben.
Végül fontos megjegyezni, hogy bár a PELD magában foglalja a beteg bilirubinszintjét a májkárosodás és kolesztázis mutatójaként, úgy tűnik, hogy az emelkedett bilirubinszint nem korrelál jól a májkárosodás szövettani bizonyítékaival (37-39).
Valójában úgy tűnik, bizonyíték van arra, hogy IFALD-ban szenvedő gyermekeknél előrehaladott fibrózis és akár cirrhosis is fennállhat megemelkedett közvetlen bilirubinszint nélkül (10). Ezért az iv [13C] -MBT egy új és klinikailag releváns tesztet kínál az IFALD értékelésére. Ebben a tanulmányban megerősítjük a technika biztonságosságát és a gyermekek újratesztelésének megvalósíthatóságát. Továbbá bemutatjuk a szignifikáns kapcsolatot az [13C] -MBT eredmények és a májcirrhosis jelenléte vagy hiánya között IFALD-s gyermekekben.
A tanulmánynak számos korlátja van, beleértve a viszonylag kis mintaméretet (27 beteg), a következetes biopsziás májbiopsziák hiányát és az összehasonlító kohorsz hiányát. Bár a [13C] -MBT jelentős előnye a májfunkció hosszú távú értékelésének ismételt tesztje, ebben a tanulmányban csak kísérleti felmérési adatok állnak rendelkezésre. Végül értékelni kell a [13C] -MBT alkalmazását idős, IF-ben szenvedő betegeknél.
Jövőbeni kutatások szükségesek annak megállapítására, hogy az [13C] -MBT képes-e megkülönböztetni a májfibrózis finomabb fokait, és értékelni kell e teszt hasznosságát a hosszú távú klinikai eredmények előrejelzésében különböző IF csoportokban.
szójegyzék
L [1-13C] metionin
L [1-13 C] metionin légzési teszt
a [13C] -M dúsítási görbe alatti terület az alapvonalhoz viszonyítva
gamma-glutamil-transzpeptidáz
bélelégtelenséggel járó májbetegség